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Werkzeug zum Pressen von Gegenständen aus Metallpulver Die Erfindung
betrifft ein Werkzeug zum Pressen von. Gegenständen aus Metallpulver, die auf ihren
Umfängen geprägte Schriftzeichen aufweisen, z. B. von in Rechen- und Buchungsmaschinen
verwendbaren Typenrädern, insbesondere eine Anordnung zum Zurückführen der Schriftzeichen
aufweisenden Stempel eines solchen Gerätes in ihre Ausgangslagen bei Beendigung
eines Formvorganges.
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Nach einem Verfahren zum Formen. genau gearbeiteter Teile wird das
mit Flußmitteln vermengte Metallpulver gepreßt. Alsdann wird das Preßstück durch
Sintern in einen hämmerbaren Zustand und in einer Kalibrierpresse in seine endgültige
Form gebracht. Schließlich wird ihm durch erneutes Sintern die gewünschte Festigkeit
verliehen. Eine Nachbearbeitung des Fertigteiles läßt sich jedoch nur dann vermeiden,
wenn die Presse äußerst genau arbeitet und nur möglichst wenige bewegliche Teile
enthält.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Werkzeug zu schaffen,
das die mit Schriftzeichen in Relief oder Intaglio versehenen Teile aus Metallpulver
schon so genau preßt, daß sich eine Nachbearbeitung der Fertigteile erübrigt.
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Bekannt ist eine Presse zum Kalibrieren der gepreßten und gesinterten
Bremsflächen an Bremstrommeln. Diese Kalibrierpresse weist eine ein zylindrisches
Teil ringförmig umgebende Vertiefung sowie mehrere um diese herum radial angeordnete
Stempel auf. Während eines Kalibriervorganges werden die Stempel durch einen Ring
radial in die Vertiefung, d. h. gegen das in dieser befindliche, gesinterte Preßstück
gedrückt und alsdann. einzeln durch Federn, d. h. nachgiebig, in ihre Ausgangslagen
zurückgestellt.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum Kalibrieren. glatter,
ringförmiger, gepreßter Sinterteile sind die Stempel ebenfalls radial um eine Formvertiefung
angeordnet, jedoch an Kniehebeln angelenkt, die über je ein. Kugelgelenk mit einem
ortsfesten Teil der Presse in Verbindung stehen. Beim Pressen werden die Kniegelenke
gestreckt und dadurch die Stempel in Richtung der Formvertiefung bewegt.
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Bei der ersten dieser bekannten Vorrichtungen werden die Radialstempel
nur durch einzelne Federn, also nachgiebig, in ihre Ausgangslagen zurückgestellt.
Zum Pressen und Formen fein und unregelmäßig konfigurierter Teile, z. B. Typenräder,
ist diese Vorrichtung daher weniger geeignet; denn infolge der beim Pressen im Pulver
auftretenden Spannkraft und durch das Flußmittel erhält das Metallpulver einen gewissen
Grad an Haftfähigkeit, die es nahezu unmöglich macht, daß sich die Preßflächen der
Stempel sauber von dem Preßstück loslösen, wenn die Rückstellungskraft nur kraftschlüssig
ist und jedem Stempel einzeln zugeführt wird.
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Die zweite bekannte Anordnung ist zum Formen von Präzisionsteilen
aus Metallpulver ungeeignet, denn die Gelenke der Kniehebel erfordern ein gewisses
Spiel, welches sich im Laufe der Zeit infolge Abnutzung noch erhöht. Bei der Herstellung
von Präzisionsteilen sind Toleranzen, wie sie sich durch ein solches Spiel beweglicher
Teile unweigerlich ergeben, nicht zulässig.
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Bei dem Werkzeug nach der Erfindung erfolgt die Rückstellung der Radialstempel
in ihre Ausgangslage nach jedem Arbeitsgang zwängläufig, so da,ß ein sauberes Loslösen
der Preßflächen jener Stempel von dem Umfang des Preßstückes gewährleistet ist.
Die Fertigbearbeitung der gepreßten Gegenstände zu Präzisionsteilen erfolgt im wesentlichen
nach dem vorstehend beschriebenen, bekannten Verfahren.
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Demgemäß geht die Erfindung aus von einem Werkzeug zum Pressen von
Gegenständen aus Metallpulver, die auf ihren Umfängen in Relief oder Intaglio geprägte
Schriftzeichen aufweisen, mit einer Formvertiefung in einem ortsfesten Teil der
Presse, einem oder zwei in diese eindringenden Axialstempeln, mehreren um die Formvertiefung
herum angeordneten Radialstempeln und einem diese umgebenden, mit an ihren äußeren
Enden -vorgesehenen-Schrägflächen zusammenarbeitenden
Ring; der-
die Radialstempel aus ihrer Ausgangsstellung in-- die Preßstellung auf die Mitte
der Formvertiefung zu bewegt.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß- der Ring mit den Radialstempeln
,äüch für den Rückhub dieser Stempel- zwangläufig: verbunden ist -und -unter der
Wirkung einer Rückstellkraft steht, die größer ist als die. Haftwirkung sämtlicher
Radialstempel am gepreßten Gegenstand.
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Ein Ausführungsbeispiel -der Erfindung wird nachstehend an Hand der
Zeichnungen erläutert, und zwar zeigt --Fig. 1 eine Draufsicht -auf das Werkzeug,
in dem das Metallpulver zu einem Gegenstand gepreßt wird, und Fig. 2 einen Teilschnitt
des geöffneten Werkzeuges entlang der Linie 2-2 der Fig. 1.
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Das in Fig. 2 in offenem Zustand gezeigte Werkzeug weist eine Formvertiefung
11 auf, die auf beliebige, bekannte Weise mit Metallpulver 12 füllbar ist, beispielsweise
mittels eines über sie schiebbaren Fülltrichters 10, in den das Metallpulver 12
durch ein Rohr 13 eingefüllt wird. Das in die Formvertiefung eingefüllte Metallpulver
wird bei der Fortbewegung des Fülltrichters 10 durch dessen unteren Rand glattgestrichen.
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Die Formvertiefung 11 ist in einer in. bekannter Weise an dem Rahmen
einer Presse angebrachten Aufspannplatte 14 ausgebildet, in der ein gehärteter,
die Formvertiefung enthaltender Matrizenring 15 sitzt, der mittels Stiften 18 gegen
Verdrehung gesichert und durch eine Platte 16 und Sehrauben 17 an der Aufspännplatte
14 befestigt ist.-Der Matrizenring 15 ist mit mehreren radial angeordneten: Schlitzen
versehen, in denen radiale Preßstempel 19 (in Fig. 2 ist nur einer gezeigt) verschiebbar
gelagert sind. Die Platte 16 hält auch die Stern= pel 19 in ihren Schlitzen. Die
Innenenden der Stempel pressen in den Umfang des Preßstückes Schriftzeichen od.
dgl.
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Die äußeren Enden der Stempel sind T-förmig aus= gebildet und stehen
mit entsprechend ausgebildeten Ausnehmungen in Schiebern 21 in Verbindung, die durch
die Platte 16 in den radialen Schlitzen der Aufspannplatte 14 gehalten. werden.
Für jeden Stempel ist ein Schieber vorgesehen.
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Die Auf spannplatte 14 weist eine ringförmige Ausnehmung 22 auf, in
die ein Ring 23 verschiebbar eingesetzt ist. Der Ring 23 hat Abschrägungen 24 und
25. die mit im gleichen Winkel abgeschrägten. Kanten der Schieber 21 zusammenarbeiten.
Bei der Abwärtsbewegung des Ringes 23 werden die Schieber 21 nach innen und dadurch
die Radialstempel 19 in die Formvertiefung bzw. in "das Metallpulverpreßstück gedrückt.
Die Ausnehmung 22 ist tief - genug, um eine ausreichende Abwärtsbewegung des Ringes
23 zu ermöglichen.
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Der Ring 23 läßt sich relativ zu der Rufspannplatte 14 bewegen, da
er sich auf die vier Federn 26 abstützt, die in Bohrungen 27 der Rufspannplatte
14 eingesteckt sind. Die Rufspannplatte 14 ist ferner mit vier Bohrungen 28 versehen,
die zur Aufnahme von an einer Platte 30 befestigten Druckstücken 29 dienen. Die
unteren Enden 31 des Druckstückes 29 bestehen aus gehärtetem Stahl. Sie treffen
bei Betätigung der Presse auf den Ring 23 und drücken ihn abwärts und die Stempel
19 radial einwärts in die Formvertiefung. Jede Bohrung 28 ist von einem Schutzring
32 umgeben, der ein Eindringen von Metallpulver verhindert. Die Platte 30 ist- an
dem Kopfteil der Presse befestigt und wird durch diese im richtigen Augenblick gesenkt.
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Ein oberer axialer Preßstempel 32' mit formgebendem unterem Ende führt
sich verschiebbar in einem Zvlinder $3, der durch mehrere Schrauben 34 an der Unterseite
der -Platte 30 befestigt ist. Eine Feder 35 hält den Stempel 32' normalerweise in
seiner unteren Stellung. An der Außenseite des Stempels 32' ist eine elastische
Dichtung 36 angebracht, . die beim Senken der Platte 30 auf die Platte 16 gedrückt
wird und dadurch verhindert, daß Metallpulver beim Pressen aus der Formvertiefung
herausgedrückt und verstreut wird.
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Ein unterer axialer Preßstempel 37 mit formgebendem oberem Ende führt
sich verschiehbar in dem Matrizenring 15 und wird von einer Feder 38 getragen. Diese
stützt sich gegen eine Platte 39 ab, die in einer von einem unteren Pressenstößel
getragenen Bodenplatte 40 befestigt ist. Zwischen der Platte 39 und dem Stempel
37 ist ein Spielraum, der eine begrenzte Relativbewegung zwischen den beiden
Teilen ermöglicht. Wird der untere Pressenstößel angehoben, so wird der Stempel
37 in dem Matrizenring 15 aufwärts gegen den Stempel 32' bewegt, wodurch
das Metallpulver in der Formvertiefung 11 auf die sich aus dem Hub der beiden Stempel
32' und 37 ergebende Dicke zusammengepreßt wird.
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Von einem ortsfesten Teil des Rahmens der Presse aus erstreckt sich
eine Stange 41 durch die Mittelbohrung der Platte 39 und des Stempels 37 aufwärts.
An ihrem oberen Ende ist ein in die Formvertiefung 11 ragender Stempel 42 befestigt,
der als Kern für die Mittelbohrung des Formstückes dient. Arbeitsweise Nachdem das
':Metallpulver in die Formvertiefung eingefüllt und der Fülltrichter 10 aus der
Bewegungsbahn des Stempels 32' entfernt ist, wird, die. Presse in Gang gebracht.
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Dadurch wird die Platte 30 mit dem Stempel 32' gesenkt und die Platte
40 mit dem Stempel 37 angehoben. Dabei treten die Druckstücke 29 in die Bohrungen
28 ein, der Stempel 32' gelangt in die Formvertiefung 11, und die Dichtung 36 wird
auf die Platte 16 gepreßt. Gleichzeitig wird der Stempel 37 aufwärts bewegt und
dadurch das :Metallpulver zwischen ihm und dem Stempel 32' zusammengepreßt. Die
Form des Preßstückes ergibt sich aus der Gestalt der axialen Preßstempel32' und
37 und der Größe der Formvertiefung 11. Kurz vor Beendigung der Abwärtsbewegung
der Druckstücke 29, das ist bei Erreichen des unteren Totpunktes des Stempels 32'.
stoßen ihre Enden 31 auf den Stahlring 23, wodurch die Schieber 21 und die Radialstempel
19 einwärts in das Metallpulverpreßstück gedrückt «-erden und auf dessen Umfang
die entsprechenden Schriftzeichen einpressen. Sobald der Stempel 32' fest in die
Formvertiefung eingedrückt ist, wird er angehalten. Eine weitere Bewegung der Platte
30 drückt die Feder 35 zusammen, und diese wiederum drückt den Stempel 32' fest
auf das gepreßte Metallpulver.
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Ebenso wird der untere Stempel 37 aufwärts in die Formvertiefung
bewegt, bis er durch das gepreßte Metallpulver angehalten wird. Die Platte 40 setzt
ihre Aufwärtsbewegung noch ein kurzes Stück fort und drückt dabei die Feder 38 zusammen.
Daraus folgt, claß die Axialstempel 32' und 37 bei Beendigung ihrer Arbeitshübe
durch die gespannten Federn 35 und 38 wirksam gehalten, d. h. weiterhin gegen das
Preßstück gedrückt werden. Eine unterhalb eines jeden
Stempels 19
vorgesehene Bohrung 43 und eine entsprechende Bohrung 44 in der Aufspannplatte 14
dienen als Abfallkanäle für Metallpulver, das während des Preßvorganges zwischen
Stempel 19 und Matrizenring 15 durchgedrungen sein könnte. Die Bohrungen 43 und
44 münden in eine Ausnehmung 45 in der Aufspannplatte 14.
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Nach Beendigung des Preßvorganges wird die Platte 30 aufwärts
zurückbewegt. Dadurch wird ermöglicht, daß der Stempel 32' in seine Normalstellung
in dem Zylinder 33 zurückkehrt und der Ring 23 der Aufwärtsbewegung der Druckstücke
29 unter Wirkung seiner Federn 26 folgt. Die Aufwärtsbewegung des Ringes 23 bewegt
die Schieber 21 und die Radialstempe119, die in Wirkbeziehung zu diesem Ring stehen,
zwangläufig in die Ausgangsstellung zurück. Dies geschieht durch die Abschrägungen
24 und 25 des Ringes 23, die, wie erwähnt, an den im gleichen Winkel abgeschrägten
Kanten der Schieber 21 anliegen. Der Stempel 37 wird durch die Feder 38 in dem Ausmaß
aufwärts gedrängt, wie dies durch die Platte 40 zugelassen wird, um das Formstück
aus der Formvertiefung auszustoßen, woraufhin sich die Platte bis auf ihre ursprüngliche,
in Fig. 2 gezeigte Stellung senkt.
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Nach Entfernen des Formstückes aus der Formvertiefung wird es gesintert
und danach in eine Kalibrierpresse gegeben. In dieser wird das Formstück nachgeschlagen,
d. h. auf die gewünschte Dichte und Endmasse gebracht.