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Title:
ELECTRICAL METAL- OR CERAMIC-POWDER PRESS AND CONTROL METHOD THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/037925
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to an electrical metal- or ceramic-powder press or pressing tool of such a press with a punch device (16), which is adjustably designed for pressing a powder and/or granules in a die (13) by means of at least one punch to form a pressed part, comprising at least one spindle device (20), having a spindle (21) and a spindle wheel (23), wherein the spindle device (20) adjusts the punch device (16) in or counter to a pressing direction according to the direction of the drive, comprising at least one spindle drive (22), which drives the spindle (21) or the spindle wheel (23), and comprising a control device (C), which, after programming in control parameters as a stroke, carries out a first stroke or trial stroke with a sequence of movements of the spindle device and the punch device that can be interrupted before the end of the first stroke or trial stroke. Advantageous here is a manually actuable control component (24, 26), which is designed or programmed in connection with the control device (C) to activate the stroke at least in sections steplessly or step by step when the control component is manually actuated.

Inventors:
MENZEL ROLAND (DE)
GROEBL HERBERT LUDWIG (DE)
HEINEMANN AXEL (DE)
Application Number:
PCT/DE2011/001707
Publication Date:
March 29, 2012
Filing Date:
September 08, 2011
Export Citation:
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Assignee:
DORST TECHNOLOGIES GMBH & CO KG (DE)
MENZEL ROLAND (DE)
GROEBL HERBERT LUDWIG (DE)
HEINEMANN AXEL (DE)
International Classes:
B30B1/18
Foreign References:
DE10135523C22003-07-31
DE3625420A11988-02-11
EP1439949B12009-12-02
Other References:
CERAMITEC 2009, October 2009 (2009-10-01)
Attorney, Agent or Firm:
THIELE, THOMAS (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Metall- oder Keramikpulver-Elektropresse oder

Pressenwerkzeug einer solchen Presse mit

- einer Stempeleinrichtung (16), die zum Pressen eines

Pulvers und/oder Granulats in einer Matrize (13) mittels zumindest eines Stempels - insbesondere mittels einer

Vielzahl in axialer Richtung relativ zueinander verstellbarer Stempel - zu einem Pressteil verstellbar ausgestaltet ist, - zumindest einer Spindeleinrichtung (20), welche eine

Spindel (21) und ein Spindelrad (23) aufweist, wobei die zumindest eine Spindeleinrichtung (20) die Stempeleinrichtung {16} oder relativ zueinander verstellbaren Komponenten der Stempeleinrichtung (16) je nach Antriebsrichtung in oder entgegen einer Pressrichtung verstellbar ausgebildet ist,

- zumindest einem Spindelantrieb (22), welcher die Spindel (21) oder das Spindelrad (23) antreibbar angeordnet ist, und

- einer Steuereinrichtung (C), die ausgestaltet oder

programmiert ist, nach Einprogrammierung von Steuerparametern als Hub einen ersten Hub oder Probe-Hub mit einem vor Ende des ersten Hubs oder Probe-Hubs unterbrechbaren

Bewegungsablauf der Spindeleinrichtung (20) und der

Stempeleinrichtung (16) durchzuführen,

und

- einer manuell betätigbaren Steuerkomponente (24, 26), welche in Verbindung mit der Steuereinrichtung (C) ausgelegt oder programmiert ist, bei manueller Betätigung der

Steuerkomponente (24) den Hub zumindest abschnittsweise stufenlos anzusteuern.

2. Presse nach Anspruch 1, bei welcher die Steuerkomponente (24, 26) und die Steuereinrichtung (C) ausgelegt oder programmiert sind, bei manueller Betätigung der

Steuerkomponente (24, 26) den Hub schrittweise um jeweils zumindest einen Schritt (S5) fortzusetzen.

3. Presse nach Anspruch 2, bei welcher der Hub bei jedem Schritt einen vorgebbaren oder vorgegebenen räumlichen

Versatzbetrag (Ah) einer räumlichen Strecke einer der

Werkzeugkomponenten fortsetzt.

4. Presse nach Anspruch 2, bei welcher der Hub bei jedem Schritt einen vorgebbaren oder vorgegebenen zeitlichen

Versatzbetrag (At) einer zeitlichen Ablaufdauer fortsetzt.

5. Presse nach Anspruch 3 oder 4, bei welcher eine

Schrittgröße ((tn-tn+i)) des Versatzbetrags (Ah, At) mittels einer Schrittgröße-Eingabeeinrichtung (27) verstellbar ist.

6. Presse nach Anspruch 5, bei welcher die Schrittgröße ( (tn- tn+1)) auch zwischen einzelnen der Schritte verstellbar ist.

7. Presse nach einem vorstehenden Anspruch, bei welcher die manuell betätigbare Steuerkomponente (24 - 27) ein

elektrisches oder elektronisches Stellelement, insbesondere ein pro Druck ein Verstell- oder Steuersignal ausgebender elektrischer Taster (24, 25, 27) ist.

8. Presse nach einem vorstehenden Anspruch, bei welcher die manuell betätigbare Steuerkomponente (26) ein mechanisches Stellelement, insbesondere ein Handrad (26) ist.

9. Presse nach einem vorstehenden Anspruch, bei welcher mittels eines eingebbaren Richtungssignals eine Umkehr der Verstellbewegung der Werkzeugkomponenten für zumindest den nächsten Schritt auslösbar ist.

10. Presse nach einem vorstehenden Anspruch, bei welcher eine Schrittbewegungsstrecke innerhalb der gesamten

Bewegungsstrecke der Werkzeugkomponenten vorgebbar ist, innerhalb welcher die Bewegung stufenlos, insbesondere schrittweise erfolgt.

11. Steuerverfahren, ausgeführt in einer Metall- oder

Keramikpulver-Elektropresse oder in einem Pressenwerkzeug einer solchen Presse mit einer Stempeleinrichtung (16), insbesondere in einer Metall- oder Keramikpulver- Elektropresse oder in einem Pressenwerkzeug nach einem vorstehenden Anspruch, verstellbar ausgelegt zum Pressen eines Pulvers und/oder Granulats in einer Matrize (13) mittels zumindest eines Stempels - insbesondere mittels einer Vielzahl in axialer Richtung relativ zueinander verstellbarer Stempel - zu einem Pressteil mit zumindest einer

Spindeleinrichtung (20), welche eine Spindel (21) und ein Spindelrad (23) aufweist, wobei die zumindest eine

Spindeleinrichtung (20) die Stempeleinrichtung (16) oder relativ zueinander verstellbaren Komponenten der

Stempeleinrichtung (16) je nach Antriebsrichtung in oder entgegen einer Pressrichtung verstellbar ausgebildet ist, mit zumindest einem Spindelantrieb (22), welcher die Spindel (21) oder das Spindelrad (23) antreibbar angeordnet ist, und mit einer Steuereinrichtung (C), die ausgestaltet oder

programmiert ist, nach Einprogrammierung von Steuerparametern als Hub einen ersten Hub oder Probe-Hub mit einem vor Ende des ersten Hubs oder Probe-Hubs unterbrechbaren

Bewegungsablauf der Spindeleinrichtung (20) und der

Stempeleinrichtung (16) durchzuführen,

- wobei mittels einer manuell betätigbaren Steuerkomponente (24, 26) in Verbindung mit der Steuereinrichtung (C) durch eine manuelle Betätigung der Steuerkomponente (24, 26) der Hub zumindest abschnittsweise stufenlos, insbesondere

schrittweise angesteuert und verstellt wird.

Description:
Beschreibung

Metall- oder Keramikpulver-Elektropresse und Steuerverfahren dafür

Die Erfindung bezieht sich auf eine Metall- oder

Keramikpulver-Elektropresse mit den oberbegrifflichen

Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. auf ein Steuerverfahren dafür .

Zum Herstellen von komplex strukturierten metallischen oder keramischen Teilen, beispielsweise Zahnrädern, ist der

Einsatz von Pressen zum Verpressen eines metallischen und/oder keramischen pulverförmigen Materials allgemein bekannt, wie beispielsweise aus DE 101 35 523 C2. Mittels eines Pressantriebes wird eine oberseitige und eine

unterseitige Stempeleinrichtung relativ zu einer

Matrizenöffnung einer Matrize verstellt, um in die

Matrizenöffnung eingebrachtes Pulver bzw. Granulat mittels der Stempeleinrichtung zu einem Pressteil zu pressen. Mit Blick auf die sehr hohen Presskräfte und die hohe

Energiemenge, welche dafür erforderlich sind, werden zum Antreiben solcher Pressen hydraulische oder mechanische Antriebe verwendet.

Gattungsfremd bekannt ist aus DE 36 25 420 AI eine

Vorrichtung zur Herstellung keramischer Formteile, bei welcher in einem Formkasten unter Einsatz einer

elektromotorisch angetriebenen Spindelpresse Formsteine gepresst werden, welche beispielsweise zur Verkleidung von Öfen dienen. Derartige keramische Materialien und zu

erzielende Pressteile stellen jedoch gänzlich andersartige Anforderungen an Aufbau und wirkende Kräfte sowie

Leistungsbedarf an die Pressen als im Fall von Pressen, mit welchen hoch komprimierte und harte Pressteile, insbesondere Werkzeugkomponenten, aus metallischem oder keramischem

Material zu pressen sind.

Allgemein bekannt ist außerdem durch Präsentation anlässlich der Messe „CERAMITEC 2009" in München, Oktober 2009, ein Konzept einer derartigen Metall- oder Keramikpulver- Elektropresse mit einem Elektroantrieb, wobei zur Übertragung einer Presskraft als Hauptpresskraft ein Spindelantrieb mit Spindelrad und Spindel zwischen einen Elektromotor und eine Stempeleinrichtung geschaltet ist. Damit wird in einer

Abfolge von Presszyklen in jedem Zyklus ein Pressteil mit immer gleicher Teilehöhe gepresst. Dazu bewegt die Spindel eine Traverse bzw. obere Stempeleinrichtung mit einem

Werkzeug- bzw. Pressstempel, welcher zum Pressen als Stempel in eine mit Pulver gefüllte Matrizenöffnung eintaucht. Die Traverse folgt entsprechend einer vorgegebenen Sollbahn.

Realisierbar sind darauf aufbauend auch Anordnungen mit zwei oder mehr Stempeln, die von oberhalb und/oder unterhalb der Matrizenöff ung in diese eingefahren werden, wobei die einzelnen Stempel relativ zueinander mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und/oder Hubstrecken bewegt werden. Die Bewegungsstrecken der einzelnen Stempel und der diese

verstellenden Werkzeugkomponenten werden dabei als Achsen bezeichnet.

Zur Vorbereitung eines Maschinen-Steuerprogramms für die Presse und das Werkzeug wird insbesondere bei hydraulischen und mechanischen Pressen in einem ersten Arbeitsschritt eine der Achsenzahl entsprechende Anzahl graphischer Zeichnungen zum Verdeutlichen des erforderlichen Bewegungsablaufs der einzelnen Stempel gegenüber einer Grundebene der Presse oder des Werkzeugs angefertigt. Insbesondere handelt es sich bei den Bewegungsabläufen um Sollbahnen der Stempel oder

sonstigen Komponenten einzelner Achsen über der Zeit. Anhand dieser Diagramme bzw. Zeichnungen wird in einem nachfolgenden Schritt eine Programmierung ähnlich einer CNC-Programmierung, wie sie von Werkzeugmaschinen-Programmierungen allgemein bekannt ist, durchgeführt. Nach der Programmierung wird als ein erster Hub oder als ein späterer Pressversuch ein

sogenannter Probe-Hub durchgeführt, um festzustellen, ob die Programmierung im Maschinenlesbaren Programmcode korrekt erfolgt ist. Insbesondere aufgrund von Effekten wie einer Stauchung beim Pressen, aber auch aufgrund der komplexen Bewegungsverläufe der einzelnen Achsen bzw. Stempel relativ zueinander, zeigen sich bei diesem ersten Hub oftmals Fehler oder Ungenauigkeiten bei der Programmierung und/oder

Justierung. Entsprechend sind Nachkorrekturen bei

insbesondere der Programmierung und weitere Probe-Hübe erforderlich. In nachteilhafter Weise macht diese

Vorgehensweise manchmal einen Nothalt bei den ersten Probe- Hüben erforderlich. Insbesondere kann es vor allem dann auch zu Werkzeugbrüchen kommen, wenn bei Probe-Hüben mit

eingesetzten Stempeln und in die Matrizenöffnung eines solchen Werkzeugs eingefülltem Pulver nicht rechtzeitig ein Nothalt erfolgt.

EP 1 439 949 Bl geht gattungsfremd im Bereich hydraulischer und mechanischer Pressen von einem Verfahren zum Einstellen eines Keramik- oder Metallpulver-Pressen-Werkzeugs aus, bei dem ein Werkzeugmaschinen-Steuerverfahren einer

Werkzeugmaschinen-Programmierung zum parallelen Steuern einer Vielzahl von steuerbaren Werkzeugeinrichtungen erstellt wird, das auf einem Ablaufplan für einen Pressenhub für einen

Pressenzyklus basiert. Dabei werden Ziel- oder Soll-Werte für Werkzeugeinrichtungsparameter bestimmt. Nachfolgend wird mit dem Werkzeug ein Probe-Hub zum Prüfen des erstellten

Steuerverfahrens gestartet. EP 1 439 949 Bl gibt zur Lösung des Problems an, dass der Probe-Hub hinsichtlich zu

erwartender Bewegungsabläufe mit dem derart fertig erstellten Steuerverfahren in Form eines Maschinen-Steuerprogramms für die Presse und das Werkzeug nicht in dem Werkzeug durchgeführt, sondern auf Grundlage des für das Werkzeug codierten Maschinen-Steuerprogramms als simulierter Probe-Hub vorab in einer Rechnereinrichtung simuliert wird. Erst wenn dieser Schritt befriedigend verläuft, wird der Probe-Hub mit dem Werkzeug in der Presse durchgeführt.

Allgemein bekannt ist auch, ein Steuerprogramm bei einer hydraulischen Presse so zu ablaufen zu lassen, dass bei dem Probe-Hub fest definierte Punkte in Form von für einen Stopp des Bewegungsablaufs vorbestimmter Positionen für einzelne Achsen angefahren werden, um den Probe-Hub über nur einzelne Abschnitte des Bewegungsablaufs durchzuführen. Auch bei derart hoch automatisierten Steuerprogrammen für das Werkzeug verbleibt während des Probe-Hubs jedoch immer noch ein restliches Risiko einer Kollision.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Metall- oder Keramikpulver-Elektropresse mit zumindest einer Spindel und ein Steuerverfahren dafür bereitzustellen, welche das

Einstellen oder Überprüfen eingestellter Steuerungsparameter auf eine sichere Art und Weise ermöglichen. Insbesondere soll ein erster Hub oder Probe-Hub möglichst gut kontrollierbar durchgeführt werden können.

Diese Aufgabe wird durch eine Metall- oder Keramikpulver- Elektropresse oder durch ein Pressenwerkzeug einer solchen Presse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch ein Steuerverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.

Bevorzugt wird demgemäß eine Metall- oder Keramikpulver- Elektropresse oder ein Pressenwerkzeug einer solchen Presse mit einer Stempeleinrichtung, die zum Pressen eines Pulvers und/oder Granulats in einer Matrize mittels zumindest eines Stempels - insbesondere mittels einer Vielzahl in axialer Richtung relativ zueinander verstellbarer Stempel - zu einem Pressteil verstellbar ausgestaltet ist, mit zumindest einer Spindeleinrichtung, welche eine Spindel und ein Spindelrad aufweist, wobei die zumindest eine Spindeleinrichtung die Stempeleinrichtung oder relativ zueinander verstellbaren Komponenten der Stempeleinrichtung je nach Antriebsrichtung in oder entgegen einer Pressrichtung verstellbar ausgebildet ist, mit zumindest einem Spindelantrieb, welcher die Spindel oder das Spindelrad antreibbar angeordnet ist, und mit einer Steuereinrichtung, die ausgestaltet oder programmiert ist, nach Einprogrammierung von Steuerparametern als Hub einen ersten Hub oder Probe-Hub mit einem vor Ende des ersten Hubs oder Probe-Hubs unterbrechbaren Bewegungsablauf der

Spindeleinrichtung und der Stempeleinrichtung durchzuführen, und mit einer manuell betätigbaren Steuerkomponente, welche in Verbindung mit der Steuereinrichtung ausgelegt oder programmiert ist, bei manueller Betätigung der

Steuerkomponente den Hub zumindest abschnittsweise stufenlos anzusteuern .

Unter einer stufenlosen Ansteuerung wird insbesondere verstanden, dass der Bewegungsablauf abhängig von der

Betätigung der manuell betätigbaren Steuerkomponente

kontinuierlich abläuft bzw. gestoppt wird. Insbesondere erfolgt der Bewegungsablauf nicht nur einem Start- oder von einem vordefinierten Stopppunkt zu einem nächsten

vordefinierten Stopppunkt.

Dass der Hub zumindest abschnittsweise stufenlos anzusteuern ist bedeutet, dass nicht zwingend die gesamte fahrbare

Bewegungsstrecke mittels der Handbetätigung angesteuert werden muss. Möglich ist auch, eine automatische Anfahrung eines oder mehrerer vorprogrammierter Punkte mittels der Steuereinrichtung, um dann ab einem solchen Punkt einen

Abschnitt der nachfolgenden fahrbaren Bewegungsstrecke oder diese gesamt mittels der Handbetätigung anzusteuern.

Eine solche manuell betätigbare Steuerkomponente kann dazu auf einfache Art und Weise zum Übertragen eines Impulses oder sonstigen Steuersignals an die Steuereinrichtung ausgestaltet sein .

Das Pulver und/oder Granulat besteht dabei zumindest

überwiegend aus Metall oder keramischem Material zum Pressen von insbesondere Wergzeugkomponenten, beispielsweise

Zahnrädern, Gestängekomponenten und dergleichen. Auch

Haushaltswaren sind damit pressbar, z.B. Tassen und Teller.

Die Stempeleinrichtung kann in einfachster Art aus einem einzigen Stempel bestehen, welcher beim Pressvorgang z.B.

eine flache Platte oder eine Schneidklinge presst. Die

Stempeleinrichtung kann gemäß bevorzugter Ausgestaltungen aber auch eine Vielzahl von Stempeln aufweisen, welche in einem eigenen Rahmenwerk relativ zueinander unterschiedlich verstellbar angeordnet sind, um beim Pressvorgang z.B. ein Zahnrad mit in Pressrichtung mehreren Höhenstufen zu pressen.

Gemäß einer Ausgestaltung bildet eine Motorwelle des

Spindelantriebs selber bzw. ein Abschnitt der Motorwelle die Spindel aus. Alternativ sind jedoch auch Ausgestaltungen möglich, bei welchen die Motorwelle z.B. mittels einer stirnseitigen Schraubverbindung oder mittels eines Getriebes mit einer Spindel oder einem Spindelrad gekoppelt ist, um die Spindel oder das Spindelrad in eine Rotation zu versetzen.

Bevorzugt sind die Steuerkomponente und die Steuereinrichtung ausgelegt oder programmiert, bei manueller Betätigung der Steuerkomponente den Hub schrittweise um jeweils zumindest einen Schritt fortzusetzen. Die Steuereinrichtung ist

entsprechend auf einfache Art und weise ausgestaltet und/oder programmiert, den Bewegungsablauf nicht nach der

Programmvorgabe ununterbrochen, sondern in definierten oder definierbaren Schritten anzusteuern. Im Fall insbesondere einer digitalisierten Ansteuerung ist letztendlich auch ein stufenloser oder quasi-stufenloser Ablauf als eine

schrittweiser Ablauf verstehbar, da alle Ansteuerungen zumindest in Teilen der Steuereinrichtung getaktet und somit in zumindest minimalen Abarbeitungsschritten durchgeführt werden. Unter dem Fortsetzen wird dabei eine erneute

Bewegungseinleitung unabhängig von der Bewegungsrichtung verstanden .

Vorteilhaft kann der Hub bei jedem Schritt einen vorgebbaren oder vorgegebenen räumlichen Versatzbetrag einer räumlichen Strecke einer der Werkzeugkomponenten fortsetzt werden.

Alternativ oder kombiniert kann der Hub vorteilhaft bei jedem Schritt einen vorgebbaren oder vorgegebenen zeitlichen

Versatzbetrag einer zeitlichen Ablaufdauer fortsetzt werden. Der Hub ist somit je nach Ausgestaltung über ein räumliches oder besonders bevorzugt ein zeitliches Maß definiert. Insbesondere kann eine Schrittgröße des Versatzbetrags mittels einer Schrittgröße-Eingabeeinrichtung verstellbar sein. Dies ermöglicht je nach Bedarf mittels einer

entsprechenden der Schrittgröße-Eingabeeinrichtung anstelle einer äquidistanten Schrittgröße eine größere oder kleinere Schrittgröße des Versatzbetrags vorzugeben, so dass für kritische Bewegungsstrecken der Werkzeugkomponenten kleine und für unkritische Bewegungsstrecken große Schrittgrößen einstellbar sind. Als Eingabeeinrichtung kann beispielsweise ein mechanisches Stellelement oder eine elektronische Tastatur, z.B. Ziffernblocktastatur , der Steuereinrichtung dienen.

Vorteilhaft ist, wenn die Schrittgröße auch zwischen

einzelnen der Schritte verstellbar ist.

Gemäß einer einfachen Ausgestaltung ist die manuell

betätigbare Steuerkomponente ein elektrisches oder

elektronisches Stellelement, insbesondere ein pro Druck ein Verstell- oder Steuersignal ausgebender elektrischer Taster. Damit kann ein Signal der Steuereinrichtung angelegt werden, welche dann eine gezielte Ansteuerung des Spindelantriebs um z.B. einen derart vordefinierten Schritt veranlasst. Bei jeder Betätigung wird von der Steuereinrichtung eine Bewegung der Werkzeugkomponenten um insbesondere einen einzelnen solchen Schritt veranlasst. Dadurch können die

Werkzeugkomponenten je nach Vorgabe der Versatzstellgröße in zeitlichen oder räumlichen Schritten Schritt für Schritt durchfahren werden.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist die manuell betätigbare Steuerkomponente ein mechanisches Stellelement, insbesondere ein Handrad. Alternativ oder in Kombination zu einem

derartigen elektrischen oder elektronischen Stellelement können mittels eines Handrads abhängig von dessen Drehbetrag ein Impuls oder mehrere Impulse oder entsprechende

Steuersignale an die Steuereinrichtung ausgegeben werden, wobei die Steuereinrichtung dann eine Fortbewegung der verstellbaren Komponenten des Werkzeugs um eine entsprechende Anzahl von Schritten mittels der elektrischen

Antriebskomponenten auslöst bzw. ansteuert.

Besonders bevorzugt ist, wenn mittels eines über z.B. einen Richtungstaster eingebbaren Richtungssignals eine Umkehr der Verstellbewegung der Werkzeugkomponenten für zumindest den nächsten Schritt auslösbar ist. Im Vergleich, zu

gattungsfremden hydraulischen Pressen, bei welchen für einen Rückwärtsgang aufwändig Flächen von hydraulischen

Zylinder/Kolbenanordnungen umzustellen sind, wobei u.a.

Ventile anders zu schalten sind, kann bei einem elektrischen Antrieb durch Umschaltung einer Antriebsrichtung des oder der elektrischen Antriebsmotoren oder Antriebsstellglieder die Verstellrichtung der Werkzeugkomponenten vergleichsweise einfach zu einer Rückwärtsbewegung und anschließend zu einer erneuten Vorwärtsbewegung umgestellt werden. Die Umstellung auf die erneute Vorwärtsbewegung kann je nach Ausgestaltung automatisch bei nicht erfolgender wiederholter Eingabe des Richtungssignals oder bevorzugt erst nach erneuter Eingabe des Richtungssignals erfolgen.

Eine Schrittbewegungsstrecke kann insbesondere innerhalb der gesamten Bewegungsstrecke der Werkzeugkomponenten vorgebbar sein, innerhalb welcher die Bewegung stufenlos, insbesondere schrittweise erfolgt.

Eigenständig bevorzugt wird ein Steuerverf hren, das in einer insbesondere derartigen Metall- oder Keramikpulver- Elektropresse oder in einem Pressenwerkzeug einer solchen Presse mit einer Stempeleinrichtung ausgeführt wird, wobei die Metall- oder Keramikpulver-Elektropresse oder das

Pressenwerkzeug verstellbar ausgelegt ist zum Pressen eines Pulvers und/oder Granulats in einer Matrize mittels zumindest eines Stempels - insbesondere mittels einer Vielzahl in axialer Richtung relativ zueinander verstellbarer Stempel - zu einem Pressteil mit zumindest einer Spindeleinrichtung, welche eine Spindel und ein Spindelrad aufweist, wobei die zumindest eine Spindeleinrichtung die Stempeleinrichtung oder relativ zueinander verstellbaren Komponenten der

Stempeleinrichtung je nach Antriebsrichtung in oder entgegen einer Pressrichtung verstellbar ausgebildet ist, mit zumindest einem Spindelantrieb, welcher die Spindel oder das Spindelrad antreibbar angeordnet ist, und mit einer

Steuereinrichtung, die ausgestaltet oder programmiert ist, nach Einprogrammierung von Steuerparametern als Hub einen ersten Hub oder Probe-Hub mit einem vor Ende des ersten Hubs, oder Probe-Hubs unterbrechbaren Bewegungsablauf der

Spindeleinrichtung und der Stempeleinrichtung durchzuführen, wobei mittels einer manuell betätigbaren Steuerkomponente in Verbindung mit der Steuereinrichtung durch eine manuelle Betätigung der Steuerkomponente der Hub zumindest

abschnittsweise stufenlos, insbesondere schrittweise

angesteuert und verstellt wird.

Ermöglicht wird somit vorteilhaft insbesondere das Pressen metallischer und/oder keramischer Pressteile, insbesondere

Werkzeugkomponenten, aus dem Bereich des Werkzeugbaus mittels einer Presse, deren Haupt-Pressantrieb elektrisch betrieben wird, wobei Presskräfte nicht nur in Kraftbereichen von 50 - 1500 kN, sondern insbesondere auch von 10.000 kN, 15.000 kN, 20.000 kW oder mehr bei zugleich hohen Hubzahlen erzielbar sind .

Einsetzbar ist eine derartige Anordnung in Verbindung mit einem einzigen Hauptpressantrieb, um mittels des

Spindelantriebs als den jeweiligen Stempeln zugeordneten einzigen Pressantrieb das Pressen durchzuf hren. Einsetzbar ist eine derartige Anordnung aber auch innerhalb einer von einem ober- oder unterseitigen Hauptpressantrieb

angetriebenen Pressenanordnung zur Verstellung der einzelnen Stempel relativ zueinander. Letztendlich ist auch eine

Kombination dieser beiden Konzepte umsetzbar.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 schematisch verschiedene Komponenten einer Metalloder Keramikpulver-Elektropresse mit einer zum Pressen antreibbaren Spindel und mit einer Steuereinrichtung und verschiedenen manuell

betätigbaren Steuerkomponenten sowie eine

Ablaufskizze und

Fig. 2 Schritte eines bevorzugten Streuerverfahrens für eine solche Presse oder ein solches Werkzeug.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht eine beispielhafte Presse 1, welche als eine Metall- oder Keramikpulver-Elektropresse aufgebaut ist, im Wesentlichen aus für sich genommen

bekannten Komponenten. Ein Pressensockel 10 stützt über Führungsstangen 11 einen oberen Pressenaufbau ab. An den

Führungsstangen 11 ist je nach Ausgestaltung eine Matrize 13 entweder fest befestigt oder längs der Führungsstangen 11 verschiebbar gelagert. Die Matrize 13 weist eine zentrale Matrizenöffnung 14 auf, in welche zu dem Pressteil zu pressendes Pulver oder Granulat eingefüllt wird. Das aus einem Pulverbehälter 17 zugeführte Pulver ist in der

Matrizenöffnung 14 durch Stempel 15, 15* verpressbar, welche von oben bzw. unten in die Matrizenöffnung 14 hineinragen. Der oder die von oben in die Matrizenöffnung 14 ragenden Stempel 15, 15* sind an einer oberen Stempeleinrichtung 16 befestigt oder Bestandteil einer oberen Stempeleinrichtung 16. Die obere Stempeleinrichtung 16 ist mittels eines oberseitigen Pressantriebs in und entgegen einer

Pressrichtung nach unten bzw. oben verstellbar ist. Der oberseitige Pressantrieb ist als eine Spindeleinrichtung 20 ausgebildet. Der oder die unterseitigen Stempel 15* sind an einer unteren Stempeleinrichtung befestigt oder Bestandteil einer unteren Stempeleinrichtung, welche unterhalb der

Matrizenöffnung 14 angeordnet ist. Je nach Ausgestaltung können die obere Stempeleinrichtung 16 und die untere Stempeleinrichtung direkt in dem

Pressengestell bzw. Pressenaufbau angeordnet sein oder in einem im Pressenrahmen einsetzbaren Adapter angeordnet sein, wie dies für sich genommen bekannt ist.

Zum Verstellen der oberen Stempeleinrichtung 16 und zum

Aufbringen der Presskraft dient der elektromotorisch

angetriebene Spindelantrieb 22. Der Spindelantrieb 22 ist Bestandteil einer Spindeleinrichtung und ist ausgelegt über zumindest eine Spindel 21 und zumindest ein Spindelrad 23 der Spindeleinrichtung 20 die Komponenten der oberen

Stempeleinrichtung 16 in oder entgegen der Richtung der

Matrizenöffnung 14 anzutreiben und zu verstellen.

Der Spindelantrieb 22 ist lagefest mit einem als Träger 12 ausgebildeten oberen Pressenrahmen, den Führungsstangen 11 oder einer sonstigen gegenüber dem Umfeld der Presse 1 lagefesten Komponente ortsfest angeordnet. Der Spindelantrieb 22 kann somit das Spindelrad 23 in eine Rotation ω versetzen und darüber die in oder an dem Spindelrad 23 sitzende Spindel 21 in eine rotationsfeste, laterale, axiale Bewegung

versetzen. Die Komponenten der oberen Stempeleinrichtung 16 werden mittels der sitzenden Spindel 21 in oder entgegen der Richtung der Matrizenöffnung 14 verstellt. Alternativ kann ein solcher Spindelantrieb 22 auch eine Spindel in Drehung versetzen, wobei dann die Spindel das Spindelrad

rotationsfest axial versetzt und wobei dann das Spindelrad an der Stempeleinrichtung befestigt ist.

Der Pressensockel 10 selber oder in diesem angeordnete

Rahmenelemente sind mit den Führungsstangen 11 fest

verbunden, um mit diesen und den daran fest verbundenen

Träger 12 einen geschlossenen Rahmen auszubilden. Eine Steuereinrichtung C dient dazu, den Pressantrieb 20 so zu steuern, dass die verstellbaren Komponenten der Presse 1 um geeignete Beträge und zu geeigneten Zeiten angesteuert und verstellt werden. Die Steuereinrichtung C ist dazu mittels eines maschinenlesbaren Programms programmiert, welches einzelne Antriebe ansteuert. An den beispielhaften

Spindelantrieb 20 legt die Steuereinrichtung C ein

Spindelantrieb-Steuersignal sp an, um diesen zu einer Drehung in einer seiner beiden Drehrichtungen anzusteuern.

In der in Fig. 1 dargestellten Ablaufskizze sind

Bewegungsstrecken x über der Zeit t aufgetragen. Ein

Startzeitpunkt t 0 entspricht dabei einem Grundzustand, bei welchem die Stempel 15, 15* aus der Matrizenöffnung 14 herausgezogen sind, um die Matrizenöffnung 14 mit dem Pulver aus dem Pulverbehälter 17 zu befüllen. Nach der Befüllung der Matrizenöffnung 14 werden die Stempel 15, 15* längs

zugeordneter Bewegungsbahnen xl5, xl5* der Stempel 15, 15* mit Hilfe des Spindelantriebs 22 verstellt. Insbesondere wird ein oberer der Stempel 15 während einer ersten Phase des

Pressvorgangs nach unten und abschließend wieder zurück nach oben verstellt, während ein unterer der Stempel 15* während des Pressvorgangs zuerst nach oben und später nach unten in seine Ausgangsposition zurück verstellt wird. Dargestellt ist beispielhaft auch eine weitere Bewegungsstrecke, welche beispielsweise eine Bewegung eines Mittenstifts, der Matrize 13 im Fall einer verstellbaren Matrize oder sonstiger

Komponenten darstellt. Erkennbar ist, dass die einzelnen, relativ zueinander

verstellbaren Komponenten insbesondere zu bestimmten

vorgegebenen Zeitpunkten hinsichtlich ihres Bewegungszustands geändert werden. Beispielsweise ist der obere der Stempel 15 relativ lange feststehend, bevor er mit einer relativ großen Bewegungsgeschwindigkeit abwärts bewegt wird. Zu einem ersten beispielhaften Zeitpunkt t n nach dem Startzeitpunkt t 0 tritt der Stempel 15 mit dem in der Matrizenöffnung 14 befindlichen Pulver in Kontakt und beginnt dieses zu verpressen. Ab diesem Zeitpunkt t n wird die Bewegungsgeschwindigkeit des oberen Stempels 15 reduziert, bis schließlich eine Endpresskraft erreicht ist und keine weitere Verstellung des oberen

Stempels 15 erfolgt.

Insbesondere während dieser Phase des Pressvorgangs ist vorteilhaft, dass die Steuereinrichtung C in der Lage ist, bei beispielsweise einem Probe-Hub oder ersten Hub nach einer Programmierung nicht nur fest vordefinierte Punkte für einen Zwischenstopp des Bewegungsablaufs ansteuern zu können. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird von der

Steuereinrichtung C das Spindelantrieb-Steuersignal sp bis zu dem ersten Zeitpunkt t n nach dem Startzeitpunkt t 0 an den Spindelantrieb 22 angelegt. Bei Erreichen dieses ersten

Zeitpunkts t n wird somit die weitere Bewegung des

Spindelantriebs 22 und damit die weitere Verstellung des oberen der Stempel 15 oder insbesondere sämtlicher

verstellbarer Komponenten gestoppt. Der nachfolgende

Bewegungsablauf wird nur noch bedingt durch die

Steuereinrichtung C gefahren. Anstelle bis zu einem zuvor fest vorprogrammierten weiteren Zwischenpunkt oder einem End- Zeitpunkt t end wird der weitere Bewegungsablauf der relativ zueinander verstellbaren Komponenten mittels des

Spindelantriebs 22 stufenlos bzw. schrittweise aufgrund einer manuellen Betätigung durch eine Betriebsperson durchgeführt. Die Presse 1 weist dazu neben der Steuereinrichtung C und üblicherweise zu deren Bedienung vorhandenen Anzeige- und Eingabeelementen zusätzliche Eingabeelemente bzw.

Steuerkomponenten auf. Derartige Steuerkomponenten können in vielfältiger Art und Weise in Form von mechanisch

betätigbaren Tastern, induktiven Eingabekomponenten oder beispielsweise derzeit aufkommenden berührungssensitiven Anzeigeeinrichtungen ausgestaltet sein und geben

Steuersignale ss an die Steuereinrichtung C. Als eine solche Steuerkomponente ist beispielsweise ein Taster 24

dargestellt, welcher dazu dient, ein Steuersignal ss

einzugeben, welches die Steuereinrichtung C veranlasst, das Spindelantrieb-Steuersignal sp nur für eine einzige

Fortbewegung des Spindelantriebs 22 an den Spindelantrieb 22 anzulegen. Im Fall eines beispielsweise als Schrittmotor ausgelegten Spindelantriebs 22 würde der insbesondere obere Stempel 15 somit nur um einen Bewegungsschritt bzw. einen dementsprechenden Versatzbetrag Δ verstellt. Durch eine weitere Betätigung des Tasters 24 würde der Stempel 15 um einen weiteren Versatzbetrag Δ verstellt. Je nach

Ausgestaltung kann dabei der Versatzbetrag Δ als ein

räumlicher Versatzbetrag Ah oder bevorzugt als ein zeitlicher Versatzbetrag At definiert sein.

Das stufenlose bzw. schrittweise Fortschreiten der Bewegung wird vorzugsweise nur bis zu einem Zeitfenster-Endpunkt ti fortgesetzt, wobei zu diesem Zeitpunkt eine besonders kritische Phase des Probe-Hubs abgeschlossen ist. Danach übernimmt die Steuereinrichtung C wieder die weitere

Steuerung des Bewegungsablaufs und fährt die relativ

zueinander verstellbaren Komponenten entweder kontinuierlich bis zu der Press-Endstellung oder einem Endpunkt des

Bewegungsablaufs, wobei gegebenenfalls auch weitere

Unterbrechungen des Bewegungsablaufs an vordefinierten

Punkten oder für weitere manuell zu fahrende

Bewegungsstrecken vorgesehen sein können.

Neben dem Taster 24 oder anstelle des Tasters 24 zum

manuellen Ansteuern des Spindelantriebs 22 können auch weitere Steuerkomponenten für eine schrittweise Bewegung von einem Zeitpunkt t n zu einem jeweils nachfolgenden Zeitpunkt t n+i vorteilhaft vorgesehen sein. Dargestellt ist beispielsweise ein Richtungstaster 25 als eine

Steuerkomponente zum Eingeben eines Richtungssignals, welches die Richtung der Bewegung des Spindelantriebs 22 bzw. der davon angetriebenen Komponenten verstellt. Ermöglicht wird dadurch, manuell auch eine rückwärts gerichtete Bewegung innerhalb des Bewegungsablaufs anzusteuern, so dass

beispielsweise bei Erreichen eines kritischen Zustande eine Rückverstellung der einzelnen Komponenten vorgenommen werden kann. Vorteilhaft ist dies insbesondere beim Einsatz eines elektromotorischen Spindelantriebs 22 möglich, da im

Gegensatz zu einer Verstellung mit beispielsweise

hydraulischen Zylindern ein stets definierter physikalischer Zustand der Presse und aller Komponenten auch bei

Rückwärtsschritten erhalten bleibt.

Vorteilhaft ist auch der Einsatz eines Handrades 26 als einem drehbaren Schalter als Steuerkomponente. Mit einem solchen Handrad 26 kann bei einer Drehung um einen Drehwinkel Ω des Handrads 26 in einer Richtung beispielsweise eine Rotation ω des Spindelrads 23 oder bei anderer Ausgestaltung der Spindel um einen vordefinierten Betrag vorgenommen werden. Bei einer Drehung des Handrads 26 in der entgegengesetzten Richtung kann beispielsweise zugleich eine rückwärts gerichtete

Bewegung angesteuert werden, so dass das Handrad nicht nur eine stufenlose oder schrittweise Fortbewegung des

Pressablaufs während des Probe-Hubs, sondern zugleich auch eine Rückstellung bzw. Rückwärtsbewegung der Komponenten entlang des vorgegebenen Pressablaufs ermöglicht.

Die Schrittgröße {t n -t n +i) ist bevorzugt der Abstand zwischen zwei kleinst möglich ansteuerbaren Zeitpunkten t n , t n+ i, kann aber vorzugsweise auf eine auch während des manuellen

Betriebs wieder verstellbare größere Zeitdauer eingestellt werden. Vorteilhaft ist dafür ein Schrittgrößetaster 27 als eine weitere Steuerkomponente, mit welcher ein Betrag des Versatzbetrags Δ, also beispielsweise ein Betrag der

Hubstrecke oder der zeitlichen Schrittgröße einstellbar ist. Fig. 2 zeigt anhand beispielhafter Schritte Sl - S12 ein Steuerverfahren für eine derartige Ansteuerung. In einem ersten Schritt Sl wird in üblicher Art und Weise ein

Steuerprogramm zur Verstellung der einzelnen relativ

zueinander verstellbaren Komponenten der Presse 1 erstellt. Nach Fertigstellung des Steuerprogramms S2 in Form eines durch die Steuereinrichtung C der Presse 1 lesbaren und umsetzbaren Maschinen-Codes wird ein Hub gestartet. Dabei wird in einem dritten Schritt S3 zuerst geprüft, ob es sich um einen ersten Hub nach der Programmierung bzw. einen gegebenenf lls auch später durchzuführenden Probe-Hub

handelt, bei welchem eine manuelle Steuerung gewünscht ist. Falls nein, wird zu einem abschließenden zwölften Schritt S12 fortgeschritten, und entweder ein Stopp oder ein regulärer Pressbetrieb durchgeführt.

Falls ein Probe-Hub manuell durchzuführen ist, wird in einem vierten Schritt S4 eine Eingabe von Daten vorgenommen, welche für die Durchführung des manuellen Probe-Hubs gegebenenfalls erforderlich sind. Neben der Möglichkeit, prinzipiell die gesamte Hubstrecke bzw. den gesamten Pressablauf manuell anzusteuern, wird dabei bevorzugt, wenn nur besonders kritische Bewegungsphasen manuell angesteuert werden.

Entsprechend werden der Startzeitpunkt t 0 , der Versatzbetrag, insbesondere zeitliche Versatzbetrag At, der erste Zeitpunkt t n nach dem Startzeitpunkt to für den Beginn der manuellen Steuerung und der End-Zeitpunkt t end eingegeben.

Gegebenenfalls können auch weitere Zeitpunkte, insbesondere ein Zeitfenster-Endzeitpunkt t i oder eine Pausendauer t p eingegeben werden. Dann startet der Probe-Hub bis zum

Erreichen des Zeitfensters, in welchem die manuelle Betätigung durchzuführen ist. Ab dem ersten dieser Zeitpunkte t n wird der Bewegungsablauf gestoppt, bis in einem fünften Schritt S5 des Verfahrens ein nächster Schritt des

Bewegungsablaufs bzw. das Ansteuern des nächsten zeitlichen Versatzbetrages nach Empfang eines ersten oder weiteren

Steuersignals ss von einer der Steuerkomponenten 24, 26 durch die Steuereinrichtung C erhalten wird. Optional kann auch vorgesehen werden, dass die Steuereinrichtung C mit deutlich zeitverzögerten Bewegungsschritten automatisch den nächsten Schritt nach Verstreichen der vorgegebenen Pausendauer t p anfährt .

In einem bevorzugten weiteren sechsten Schritt S6 wird überprüft, ob ein Not-Stopp erforderlich ist. Falls nein, wird in einem achten Schritt S8 der Bewegungsablauf bis entweder zu einem End-Zeitpunkt t end oder dem nächsten

anzusteuernden zeitlichen Versatzbetrag At fortgeführt. Falls ein Not-Stopp durchzuführen ist, wird in einem neunten

Schritt S9 der Bewegungsablauf unterbrochen. In beiden Fällen wird in einem zehnten Schritt S10 vorzugsweise überprüft, ob eine Korrektureingabe von Steuerparametern für das

Steuerprogramm erforderlich ist. Falls ja, wird

beispielsweise zu dem ersten Schritt Sl zurückgeschritten, um das Steuerprogramm zu korrigieren. Gegebenenfalls werden alle relativ zueinander verstellbaren Komponenten wieder in ihre ursprüngliche Stellung zurück verfahren. Falls eine

Korrektureingabe nicht erforderlich ist, wird in einem elften Schritt Sil überprüft, ob der End-Zeitpunkt t en d der Press- Endstellung oder eines Pressablaufs erreicht ist. Falls nein, wird der nächste Schritt gemäß Schritt S5 angefahren, und so von manueller Eingabe zu manueller Eingabe durch den

Verfahrensablauf gesteuert. Wenn das Ende erreicht ist, wird der Pressbetrieb in dem zwölften Schritt S12 gestoppt. Umsetzbar sind auch Verfahrensabläufe mit weniger oder mehr als den vorstehend genannten Schritten.

Prinzipiell umsetzbar sind auch beliebige Kombinationen der verschiedenen Ausgestaltungen, welche anhand der

Ausführungsbeispiele dargestellt sind.