DE102010044688A1 - Metal or ceramic powder electric press and control method therefor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine 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 zu einem Pressteil verstellbar ausgestaltet ist, mit zumindest einer Spindeleinrichtung (20), aufweisend eine Spindel (21) und ein Spindelrad (23), wobei die Spindeleinrichtung (20) die Stempeleinrichtung (16) je nach Antriebsrichtung in oder entgegen einer Pressrichtung verstellt, mit zumindest einem Spindelantrieb (22), welcher die Spindel (21) oder das Spindelrad (23) antreibt, und mit einer Steuereinrichtung (C), die 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 durchführt. Vorteilhaft ist dabei eine manuell betätigbare Steuerkomponente (24, 26), welche in Verbindung mit der Steuereinrichtung (C) ausgelegt oder programmiert ist, bei manueller Betätigung der Steuerkomponente den Hub zumindest abschnittsweise stufenlos oder schrittweise anzusteuern.The invention relates to a metal or ceramic powder electric press or press tool of such a press with a punch device (16) which is designed to be pressable to press a powder and / or granulate in a die (13) by means of at least one punch, with at least one spindle device (20), comprising a spindle (21) and a spindle wheel (23), the spindle device (20) adjusting the stamp device (16) in or against a pressing direction, depending on the drive direction, with at least one spindle drive (22), which drives the spindle (21) or the spindle wheel (23), and with a control device (C) which, after programming control parameters as a stroke, a first stroke or test stroke with a movement sequence which can be interrupted before the end of the first stroke or test stroke Spindle device and the stamp device performs. A manually operable control component (24, 26), which is designed or programmed in connection with the control device (C), is advantageous in that, when the control component is operated manually, the stroke can be controlled at least in sections continuously or step by step.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Metall- oder Keramikpulver-Elektropresse mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. auf ein Steuerverfahren dafür.The invention relates to a metal or ceramic powder electric press with the preamble features of claim 1 and to a control method therefor.

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.To produce complex structured metallic or ceramic parts, such as gears, the use of presses for pressing a metallic and / or ceramic powdery material is well known, such as from DE 101 35 523 C2 , By means of a press drive, an upper-side and a lower-side punch device is displaced relative to a die opening of a die in order to press powder or granules introduced into the die opening into a pressed part by means of the punch device. In view of the very high pressing forces and the large amount of energy required for this, hydraulic or mechanical drives are used to drive such presses.

Gattungsfremd bekannt ist aus DE 36 25 420 A1 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.Genus unknown is known DE 36 25 420 A1 a device for producing ceramic molded parts, in which molding blocks are pressed in a molding box using an electric motor-driven screw press, which serve for example for the lining of furnaces. However, such ceramic materials and to be achieved pressing parts make completely different demands on structure and forces and power requirements on the presses as in the case of presses with which highly compressed and hard pressed parts, in particular tool components to be pressed from metallic or ceramic material.

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 Matrizenöffnung 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.Also well known by presentation on the occasion of "CERAMITEC 2009" in Munich, October 2009, a concept of such a metal or ceramic powder electric press with an electric drive, wherein for transmitting a pressing force as the main pressing force a spindle drive with a spindle wheel and spindle between an electric motor and a stamp device is connected. Thus, in a sequence of pressing cycles in each cycle, a pressing part is pressed with always the same part height. For this purpose, the spindle moves a traverse or upper punch device with a tool or pressing punch, which dips into a powder-filled die opening for pressing as a punch. The traverse follows according to a predetermined nominal path. Based on this, assemblies having two or more punches which are retracted into the die opening from above and / or below the die opening can be realized, wherein the individual punches are moved relative to one another at different speeds and / or stroke distances. The movement distances of the individual punches and these adjusting tool components are referred to as axes.

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.To prepare a machine control program for the press and the tool, in particular in hydraulic and mechanical presses, a number of graphic drawings corresponding to the number of axes is made in a first step in order to clarify the required sequence of movement of the individual punches relative to a base plane of the press or of the tool. In particular, the movement sequences are nominal paths of the punches or other components of individual axles over time. On the basis of these diagrams or drawings, in a subsequent step, a programming similar to a CNC programming, as well known from machine tool programming, is performed. After programming, a so-called probe stroke is performed as a first stroke or as a later pressing trial to determine if programming in the machine readable program code has been done correctly. In particular, due to effects such as a compression during compression, but also due to the complex movement patterns of the individual axes or stamp relative to each other, often show in this first stroke errors or inaccuracies in the programming and / or adjustment. Correspondingly, post-corrections are necessary in particular for programming and further trial strokes. Disadvantageously, this procedure sometimes requires an emergency stop in the first sample strokes. In particular, tool breakages can occur especially when an emergency stop does not occur in good time during trial strokes with inserted punches and powder filled into the die opening of such a tool.

EP 1 439 949 B1 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 B1 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. EP 1 439 949 B1 In the field of hydraulic and mechanical presses, a method for adjusting a ceramic or metal powder press tool, in which a machine tool control method of a machine tool programming for parallel control of a plurality of controllable tool devices is established, is described in a flow chart for a press stroke based on a press cycle. Target or target values for tooling parameters are determined. Subsequently, the tool starts a probe hub to check the created control procedure. EP 1 439 949 B1 indicates to solve the problem that the sample stroke in terms of expected motion sequences with the thus completed control process in the form of a machine control program for the press and the tool is not performed in the tool, but on the basis of coded for the tool machine Control program is simulated as a simulated probe hub in advance in a computer device. Only when this step is satisfactory, the sample stroke is carried out with the tool in the press.

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.It is also generally known to run a control program in a hydraulic press so that in the sample hub firmly defined points are approached in the form of predetermined positions for individual axes to stop the movement sequence to the sample hub over only a single To perform sections of the movement sequence.

Auch bei derart hoch automatisierten Steuerprogrammen für das Werkzeug verbleibt während des Probe-Hubs jedoch immer noch ein restliches Risiko einer Kollision.Even with such highly automated control programs for the tool, however, there still remains a residual risk of collision during the sample stroke.

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.The object of the invention is to provide a metal or ceramic powder electric press with at least one spindle and a control method therefor, which enable the setting or checking of adjusted control parameters in a secure manner. In particular, a first stroke or sample stroke should be able to be carried out as well as possible in a controllable manner.

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.This object is achieved by a metal or ceramic powder electric press or by a press tool of such a press with the features of claim 1 or by a control method having the features of claim 11. Advantageous embodiments are the subject of dependent claims.

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.Accordingly, a metal or ceramic powder electric press or a press tool of such a press is preferred with a stamping device for pressing a powder and / or granules in a die by means of at least one punch - in particular by means of a plurality in the axial direction relative to each other adjustable punch - to a pressing part is configured adjustable with at least one spindle device having a spindle and a spindle wheel, wherein the at least one spindle device, the punch device or relatively adjustable components of the punch device is adjustable depending on the drive direction in or against a pressing direction, with at least one spindle drive, which the spindle or the spindle wheel is arranged to be drivable, and with a control device which is designed or programmed, after programming control parameters as a hub, a first stroke or sample stroke with a front end perform the first stroke or sample stroke interruptible movement of the spindle device and the punch device, and with a manually operable control component, which is designed or programmed in conjunction with the control device to control the stroke at least partially stepless at manual actuation of the control component.

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.Under a stepless control is understood in particular that the motion sequence is dependent on the operation of the manually actuated control component continuously runs or stopped. In particular, the motion sequence is not just a start or a predefined stop point to a next predefined stop point.

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.The fact that the hub is steplessly controlled, at least in sections, means that it is not absolutely necessary to control the entire mobile movement path by means of manual operation. It is also possible, an automatic approach of one or more preprogrammed points by means of the control device, and then to drive from such a point a portion of the subsequent mobile movement path or this total by means of manual operation.

Eine solche manuell betätigbare Steuerkomponente kann dazu auf einfache Art und Weise zum Übertragen eines Impulses oder sonstigen Steuersignals an die Steuereinrichtung ausgestaltet sein.Such a manually operable control component can be designed in a simple manner for transmitting a pulse or other control signal to the control device.

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.The powder and / or granules consists at least predominantly of metal or ceramic material for pressing in particular tool components, such as gears, linkage components and the like. Household goods are thus pressed, z. B. cups and plates.

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.The stamp device can consist of a single stamp in the simplest way, which z. B. presses a flat plate or a cutting blade. The stamp device may, according to preferred embodiments, but also have a plurality of punches, which are arranged differently adjustable in a separate framework relative to each other to z. B. to press a gear with several pressing steps in the pressing direction.

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.According to one embodiment, a motor shaft of the spindle drive itself or a portion of the motor shaft forms the spindle. Alternatively, however, embodiments are possible in which the motor shaft z. B. is coupled by means of a front-side screw or by means of a transmission with a spindle or a spindle wheel to enable the spindle or the spindle wheel in a rotation.

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. Preferably, the control component and the control device are designed or programmed to continue the stroke step by step by manual actuation of the control component in each case by at least one step. The control device is accordingly configured and / or programmed in a simple manner, not to control the sequence of movements continuously after the program input, but in defined or definable steps. In the case of a digitalized control in particular, a stepless or quasi-continuous sequence is ultimately understandable as a stepwise sequence, since all controls are clocked at least in parts of the control device and thus performed in at least minimal processing steps. Resuming means a new initiation of movement regardless of the direction of movement.

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.Advantageously, the stroke can be continued at each step a predetermined or predetermined spatial offset amount of a spatial distance of one of the tool components. Alternatively or in combination, the stroke can be advantageously continued at each step a predetermined or predetermined time offset amount of a time expiration period. The stroke is thus defined depending on the embodiment of a spatial or particularly preferably a temporal measure.

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 Tatstur, z. B. Ziffernblocktastatur, der Steuereinrichtung dienen.In particular, a step size of the offset amount can be adjustable by means of a step size input device. This makes it possible, as required, to specify a larger or smaller step size of the offset amount by means of a corresponding one of the step size input device instead of an equidistant step size, so that small step sizes that are critical for uncritical motion paths can be set for critical movement distances of the tool components. As an input device, for example, a mechanical actuator or an electronic Tatstur, z. B. numeric keypad, serve the controller.

Vorteilhaft ist, wenn die Schrittgröße auch zwischen einzelnen der Schritte verstellbar ist.It is advantageous if the step size is adjustable between individual steps.

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.According to a simple embodiment, the manually operable control component is an electrical or electronic control element, in particular an electric pushbutton emitting an adjustment or control signal per pressure. Thus, a signal of the controller can be applied, which then a targeted control of the spindle drive to z. B. causes such a predefined step. During each actuation, the control device initiates a movement of the tool components, in particular a single such step. As a result, the tool components can be traversed step by step in temporal or spatial steps, depending on the specification of the offset manipulated variable.

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.According to another embodiment, the manually operable control component is a mechanical adjusting element, in particular a handwheel. Alternatively or in combination with such an electric or electronic control element, a pulse or a plurality of pulses or corresponding control signals can be output to the control device by means of a handwheel, the control device then advancing the adjustable components of the tool by a corresponding number of steps triggers or controls by means of the electric drive components.

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.It is particularly preferred if by means of a z. B. a direction switch enter direction signal reversing the adjustment of the tool components for at least the next step can be triggered. Compared to non-generic hydraulic presses, in which for a reverse gear consuming surfaces of hydraulic cylinder / piston arrangements are to be changed, where u. a. Valves are to be switched differently, in an electric drive by switching a drive direction of the electric drive motors or drive actuators, the adjustment of the tool components can be relatively easily switched to a backward movement and then to a new forward movement. The changeover to the renewed forward movement can, depending on the embodiment, be carried out automatically when the direction signal is not repeated repeatedly or preferably only after the direction signal has been entered again.

Eine Schrittbewegungsstrecke kann insbesondere innerhalb der gesamten Bewegungsstrecke der Werkzeugkomponenten vorgebbar sein, innerhalb welcher die Bewegung stufenlos, insbesondere schrittweise erfolgt.A step movement distance can in particular be predeterminable within the entire movement distance of the tool components, within which the movement takes place continuously, in particular stepwise.

Eigenständig bevorzugt wird ein Steuerverfahren, 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.It is preferred to use a control method which is carried out in a particularly metal or ceramic powder electric press or in a press tool of such a press with a stamping device, wherein the metal or ceramic powder electric press or the press tool is adjustably designed for pressing a powder and / or or granules in a die by means of at least one punch - in particular by means of a plurality in the axial direction relative to each other adjustable punch - to a pressing part with at least one spindle device having a spindle and a spindle wheel, wherein the at least one spindle device, the punch device or relatively adjustable components the stamp device depending on Drive direction is designed to be adjustable in or against a pressing direction, with at least one spindle drive, which is arranged drivable the spindle or the spindle wheel, and with a control device that is designed or programmed, after programming control parameters as a hub stroke or sample stroke with to perform an interruptible before the end of the first stroke or sample stroke movement of the spindle device and the stamp device, wherein at least in sections steplessly controlled and adjusted by means of a manually operable control component in conjunction with the control device by a manual actuation of the control component of the stroke.

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 kN oder mehr bei zugleich hohen Hubzahlen erzielbar sind.Thus, in particular, the pressing of metallic and / or ceramic pressed parts, in particular tool components, out of the field of tool construction by means of a press, whose main press drive is electrically operated, is made possible, wherein pressing forces not only in force ranges of 50-1500 kN, but in particular also of 10,000 kN, 15,000 kN, 20,000 kN or more can be achieved with high stroke rates at the same time.

Einsetzbar ist eine derartige Anordnung in Verbindung mit einem einzigen Hauptpressantrieb, um mittels des Spindelantriebs als den jeweiligen Stempeln zugeordneten einzigen Pressantrieb das Pressen durchzuführen. 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.Such an arrangement can be used in conjunction with a single main press drive in order to carry out the pressing by means of the spindle drive as a single press drive associated with the respective punches. However, such an arrangement can also be used within a press arrangement driven by an upper or lower side main press drive for adjusting the individual punches relative to one another. Ultimately, a combination of these two concepts can be implemented.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

1 schematisch verschiedene Komponenten einer Metall- oder Keramikpulver-Elektropresse mit einer zum Pressen antreibbaren Spindel und mit einer Steuereinrichtung und verschiedenen manuell betätigbaren Steuerkomponenten sowie eine Ablaufskizze und 1 schematically various components of a metal or ceramic powder electric press with a spindle drivable for pressing and with a control device and various manually operable control components and a flow chart and

2 Schritte eines bevorzugten Streuerverfahrens für eine solche Presse oder ein solches Werkzeug. 2 Steps of a preferred spreader method for such a press or tool.

Wie aus 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.How out 1 As can be seen, there is an exemplary press 1 , which is constructed as a metal or ceramic powder electric press, essentially from known per se components. A press base 10 supports via guide rods 11 an upper press structure from. On the guide rods 11 is depending on the design of a die 13 either firmly attached or along the guide rods 11 slidably mounted. The matrix 13 has a central die opening 14 on, in which to the pressing part to be pressed powder or granules is filled. That from a powder container 17 supplied powder is in the die opening 14 by stamp 15 . 15 * can be pressed, which from above or below in the die opening 14 protrude. The or the top of the die opening 14 protruding stamp 15 . 15 * are on an upper stamping device 16 attached or part of an upper punch device 16 , The upper punch device 16 is by means of an upper-side press drive in and against a pressing direction down or up is adjustable. The upper-side press drive is a spindle device 20 educated. The one or the lower stamp 15 * are attached to a lower punch device or part of a lower punch device, which below the die opening 14 is arranged.

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.Depending on the configuration, the upper punch device 16 and the lower punch device may be arranged directly in the press frame or press assembly, or be arranged in an adapter insertable in the press frame, as is known per se.

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.For adjusting the upper punch device 16 and for applying the pressing force of the electric motor driven spindle drive is used 22 , The spindle drive 22 is part of a spindle device and is designed via at least one spindle 21 and at least one spindle wheel 23 the spindle device 20 the components of the upper punch device 16 in or against the direction of the die opening 14 to drive and to adjust.

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.The spindle drive 22 is stable with a carrier 12 trained upper press frame, the guide rods 11 or any other to the environment of the press 1 position-fixed component arranged stationary. The spindle drive 22 can thus the spindle wheel 23 put in a rotation ω and above that in or on the spindle wheel 23 sitting spindle 21 in a rotationally fixed, lateral, axial movement. The components of the upper punch device 16 be by means of the seated spindle 21 in or against the direction of the die opening 14 adjusted. Alternatively, such a spindle drive 22 also set a spindle in rotation, in which case the spindle axially offset the spindle wheel rotation and then wherein the spindle wheel is attached to the stamping device.

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.The press base 10 itself or arranged in this frame elements are with the guide rods 11 firmly attached to these and the carrier attached to it 12 to form a closed frame.

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.A control device C serves to the press drive 20 so that the adjustable components of the press 1 be controlled and adjusted by appropriate amounts and at appropriate times. The control device C is programmed for this purpose by means of a machine-readable program, which controls individual drives. To the exemplary spindle drive 20 The controller C applies a spindle drive control signal sp to drive it to rotate in one of its two directions of rotation.

In der in 1 dargestellten Ablaufskizze sind Bewegungsstrecken x über der Zeit t aufgetragen. Ein Startzeitpunkt t0 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 x15, x15* 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.In the in 1 illustrated flow diagram are plotted movement distances x over time t. A start time t 0 corresponds to a ground state, in which the stamp 15 . 15 * from the die opening 14 are pulled out to the die opening 14 with the powder from the powder container 17 to fill. After filling the die opening 14 become the stamps 15 . 15 * longitudinally assigned trajectories x15, x15 * of the stamp 15 . 15 * with the help of the spindle drive 22 adjusted. In particular, an upper of the stamp 15 during a first phase of the pressing process downwards and finally back up again, while a lower one of the punches 15 * is moved back to its original position during the pressing process first upwards and later down. Illustrated is also an example of another movement path, which, for example, a movement of a center pin, the die 13 in the case of an adjustable die or other components.

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 tn nach dem Startzeitpunkt t0 tritt der Stempel 15 mit dem in der Matrizenöffnung 14 befindlichen Pulver in Kontakt und beginnt dieses zu verpressen. Ab diesem Zeitpunkt tn wird die Bewegungsgeschwindigkeit des oberen Stempels 15 reduziert, bis schließlich eine Endpresskraft erreicht ist und keine weitere Verstellung des oberen Stempels 15 erfolgt.It can be seen that the individual components, which can be adjusted relative to one another, are changed with regard to their state of motion, in particular at certain predefined times. For example, the upper one is the stamp 15 stationary for a relatively long time before being moved down at a relatively high speed of movement. At a first exemplary time t n after the start time t 0 , the stamp occurs 15 with the in the die opening 14 in contact powder and begins to press this. From this point in time t n , the movement speed of the upper punch becomes 15 reduced until finally a final pressing force is reached and no further adjustment of the upper punch 15 he follows.

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 tn nach dem Startzeitpunkt t0 an den Spindelantrieb 22 angelegt. Bei Erreichen dieses ersten Zeitpunkts tn 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 tend wird der weitere Bewegungsablauf der relativ zueinander verstellbaren Komponenten mittels des Spindelantriebs 22 stufenlos bzw. schrittweise aufgrund einer manuellen Betätigung durch eine Betriebsperson durchgeführt.In particular, during this phase of the pressing process is advantageous that the control device C is able to control, for example, a sample stroke or first stroke after programming not only fixed predefined points for a stop of the movement sequence. In the illustrated embodiment of the control device C, the spindle drive control signal sp up to the first time t n after the start time t 0 to the spindle drive 22 created. Upon reaching this first time t n is thus the further movement of the spindle drive 22 and thus the further adjustment of the upper of the stamp 15 or in particular all adjustable components stopped. The subsequent sequence of movements is only conditionally driven by the control device C. Instead of up to a previously preprogrammed further intermediate point or an end time t end of the further movement of the relatively adjustable components by means of the spindle drive 22 continuously or stepwise due to a manual operation performed by an operator.

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 Δh oder bevorzugt als ein zeitlicher Versatzbetrag Δt definiert sein.The press 1 has in addition to the control device C and usually for their operation existing display and input elements on additional input elements or control components. Such control components can be designed in a variety of ways in the form of mechanically operable buttons, inductive input components or, for example, currently emerging touch-sensitive display devices and give control signals ss to the control device C. As such a control component is for example a button 24 shown, which serves to input a control signal ss, which causes the control device C, the spindle drive control signal sp only for a single movement of the spindle drive 22 to the spindle drive 22 to apply. In the case of, for example, designed as a stepper motor spindle drive 22 would the particular upper punch 15 thus adjusted only by a movement step or a corresponding offset amount .DELTA. By pressing the button again 24 would the stamp 15 adjusted by a further offset amount Δ. Depending on the configuration, the offset amount Δ can be defined as a spatial offset amount Δh or preferably as a temporal offset amount Δt.

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.The continuously variable or stepwise progression of the movement is preferably continued i only up to a time-window end point t, at which time a particularly critical phase of the sample-stroke is completed. Thereafter, the control device C takes over the further control of the movement sequence and moves the relatively adjustable components either continuously up to the press end position or an end point of the movement, where appropriate, also provided further interruptions of the movement at predefined points or for more manually moving paths could be.

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 tn zu einem jeweils nachfolgenden Zeitpunkt tn+1 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 Zustands 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. Next to the button 24 or instead of the button 24 for manual control of the spindle drive 22 also control components for a stepwise movement may from a time t n to a respective subsequent time t n + may advantageously be provided. 1 For example, a directional button is shown 25 as a control component for inputting a direction signal indicative of the direction of movement of the spindle drive 22 or the components driven by it adjusted. This makes it possible to manually also control a backward movement within the movement sequence, so that, for example, upon reaching a critical state, a return adjustment of the individual components can be made. This is advantageous in particular when using an electromotive spindle drive 22 possible, since in contrast to an adjustment with, for example, hydraulic cylinders, an always defined physical state of the press and all components is maintained even in backward steps.

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.Another advantage is the use of a handwheel 26 as a rotatable switch as a control component. With such a handwheel 26 can with a rotation by a rotation angle Ω of the handwheel 26 in one direction, for example, a rotation ω of the spindle wheel 23 or be made at a different configuration of the spindle by a predefined amount. With a rotation of the handwheel 26 in the opposite direction, for example, at the same time a backward movement can be controlled, so that the handwheel not only allows a stepless or gradual movement of the pressing process during the sample stroke, but also a return or backward movement of the components along the predetermined pressing sequence.

Die Schrittgröße (tn – tn+1) ist bevorzugt der Abstand zwischen zwei kleinst möglich ansteuerbaren Zeitpunkten tn, tn+1, 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.The step size (t n -t n + 1 ) is preferably the distance between two smallest possible controllable times t n , t n + 1 , but can preferably be set to a larger time period, which can also be adjusted again during manual operation. A step size button is advantageous for this 27 as a further control component with which an amount of the offset amount Δ, that is, for example, an amount of the stroke distance or the temporal step size can be set.

2 zeigt anhand beispielhafter Schritte S1–S12 ein Steuerverfahren für eine derartige Ansteuerung. In einem ersten Schritt S1 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 gegebenenfalls 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. 2 shows by means of exemplary steps S1-S12 a control method for such a drive. In a first step S1, a control program for adjusting the individual components of the press, which can be adjusted relative to one another, is set in the usual manner 1 created. After completion of the control program S2 in the form of a by the controller C of the press 1 readable and implementable machine codes, a hub is started. In this case, in a third step S3, it is first checked whether it is a first stroke after the programming or, if appropriate, also a later to be performed sample stroke, in which a manual control is desired. If not, a final twelfth step S12 is advanced, and either a stop or a regular pressing operation is performed.

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 t0, der Versatzbetrag, insbesondere zeitliche Versatzbetrag Δt, der erste Zeitpunkt tn nach dem Startzeitpunkt t0 für den Beginn der manuellen Steuerung und der End-Zeitpunkt tend eingegeben. Gegebenenfalls können auch weitere Zeitpunkte, insbesondere ein Zeitfenster-Endzeitpunkt ti oder eine Pausendauer tp eingegeben werden. Dann startet der Probe-Hub bis zum Erreichen des Zeitfensters, in welchem die manuelle Betätigung durchzuführen ist. Ab dem ersten dieser Zeitpunkte tn 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 tp anfährt.If a sample stroke is to be performed manually, in a fourth step S4 an input of data is made which may be necessary for the execution of the manual sample stroke. In addition to the possibility to control in principle the entire stroke distance or the entire pressing process manually, it is preferred if only particularly critical movement phases are controlled manually. Accordingly, the start time t 0 , the offset amount, in particular, the time offset amount Δt, the first time t n are inputted after the manual control start timing start point t 0 and the end time t end . Optionally, other times, in particular a time window end time t i or a pause duration t p can be entered. Then, the sample stroke starts until the time window in which the manual operation is to be performed is reached. From the first of these times t n , the movement sequence is stopped until, in a fifth step S 5 of the method, a next step of the movement sequence or the activation of the next time offset amount after receipt of a first or further control signal ss from one of the control components 24 . 26 is obtained by the controller C. Optionally, it can also be provided that the control device C automatically moves to the next step after the predetermined pause duration t p has elapsed, with clearly time-delayed movement steps.

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 tend oder dem nächsten anzusteuernden zeitlichen Versatzbetrag Δt 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 S1 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 S11 überprüft, ob der End-Zeitpunkt tend 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.In a preferred further sixth step S6 it is checked whether an emergency stop is required. If not, in an eighth step S8, the movement sequence is continued until either an end time t end or the next time offset amount Δt to be controlled. If an emergency stop is to be performed, the movement is interrupted in a ninth step S9. In both cases, it is preferably checked in a tenth step S10 whether a correction input of control parameters for the control program is required. If so, for example, the first step S1 is advanced to correct the control program. Optionally, all relatively adjustable components are moved back to their original position. If a correction input is not required, it is checked in an eleventh step S11 whether the final point in time t end of the press end position or of a press sequence has been reached. If not, the next step will be approached in step S5, and thus controlled from manual input to manual input through the process flow. When the end is reached, the pressing operation is stopped in the twelfth step S12.

Umsetzbar sind auch Verfahrensabläufe mit weniger oder mehr als den vorstehend genannten Schritten.Processes with fewer or more than the above-mentioned steps can also be implemented.

Prinzipiell umsetzbar sind auch beliebige Kombinationen der verschiedenen Ausgestaltungen, welche anhand der Ausführungsbeispiele dargestellt sind.In principle, any combinations of the various embodiments, which are illustrated with reference to the embodiments are also feasible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Presse als Metall- oder Keramikpulver-ElektropressePress as metal or ceramic powder electric press
1010
PressensockelPress base
1111
Führungsstangenguide rods
1212
oberer Pressenrahmenupper press frame
13, 1413, 14
Matrize bzw. MatrizenöffnungDie or die opening
15, 15*15, 15 *
Stempelstamp
1616
obere Stempeleinrichtungupper punch device
1717
Pulverbehälterpowder container
2020
Spindeleinrichtungspindle device
2121
Spindelspindle
2222
Spindelantriebspindle drive
2323
Spindelradspindle wheel
2424
Taster für SteuersignalButton for control signal
2525
Richtungstaster als Taster für RichtungssignalDirectional button as a directional signal button
2626
Handrad als SteuerkomponenteHandwheel as a control component
2727
Schrittgrößetaster als Taster für SchrittgrößeStep size button as a step size button
CC
Steuereinrichtungcontrol device
rr
Richtung der BewegungDirection of movement
spsp
Spindelantrieb-SteuersignalSpindle drive control signal
ssss
Steuersignal von SteuerkomponentenControl signal from control components
S1–S12S1-S12
Schritte des SteuerverfahrensSteps of the tax procedure
t, t0t, t0
Zeit bzw. StartzeitpunktTime or start time
titi
ZeitfensterendpunktTime window endpoint
tn, tn+1 t n, t n + 1
Zeitpunkte nach t0 Time points after t 0
(tn – tn+1)(t n - t n + 1)
Schrittgrößestep size
tendtend
End-Zeitpunkt der Pressendstellung oder eines PressablaufsEnd time of the press end position or a press process
tptp
Pausendauerbreak time
x15, x15*x15, x15 *
Bewegungsbahnen der Stempel VersatzbetragTrajectories of stamp offset amount
Δh, ΔtΔh, Δt
räumlicher bzw. zeitlicher VersatzbetragSpatial or temporal offset amount
ωω
Rotation des SpindelradsRotation of the spindle wheel
ΩΩ
Drehwinkel des HandradsAngle of rotation of the handwheel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10135523 C2 [0002] DE 10135523 C2 [0002]
  • DE 3625420 A1 [0003] DE 3625420 A1 [0003]
  • EP 1439949 B1 [0006, 0006] EP 1439949 B1 [0006, 0006]

Claims (11)

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.Metal or ceramic powder electric press or press tool of such a press with - a stamp device ( 16 ) for pressing a powder and / or granules in a die ( 13 ) by means of at least one punch - in particular by means of a plurality in the axial direction relative to each other adjustable punch - is designed to be adjustable to a pressing part, - at least one spindle device ( 20 ), which is a spindle ( 21 ) and a spindle wheel ( 23 ), wherein the at least one spindle device ( 20 ) the stamp device ( 16 ) or relative to each other adjustable components of the stamp device ( 16 ) is adjustable depending on the drive direction in or against a pressing direction, - at least one spindle drive ( 22 ), which the spindle ( 21 ) or the spindle wheel ( 23 ) is arranged drivable, and - a control device (C) which is designed or programmed, after programming control parameters as a hub stroke or a sample stroke with an interruptible before the end of the first stroke or sample stroke movement of the spindle device ( 20 ) and the stamp device ( 16 ), and - a manually operable control component ( 24 . 26 ) which is designed or programmed in conjunction with the control device (C), upon manual actuation of the control component ( 24 ) steer the hub steplessly at least in sections. 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.Press according to Claim 1, in which the control component ( 24 . 26 ) and the control device (C) are designed or programmed, with manual actuation of the control component ( 24 . 26 ) to continue the stroke step by step by at least one step (S5). Presse nach Anspruch 2, bei welcher der Hub bei jedem Schritt einen vorgebbaren oder vorgegebenen räumlichen Versatzbetrag (Δh) einer räumlichen Strecke einer der Werkzeugkomponenten fortsetzt.A press according to claim 2, wherein at each step the stroke continues a predetermined or predetermined spatial offset amount (Δh) of a spatial path of one of the tool components. Presse nach Anspruch 2, bei welcher der Hub bei jedem Schritt einen vorgebbaren oder vorgegebenen zeitlichen Versatzbetrag (Δt) einer zeitlichen Ablaufdauer fortsetzt.A press as claimed in claim 2, wherein the stroke at each step continues a predetermined or predetermined time offset amount (Δt) of a time-lapse duration. Presse nach Anspruch 3 oder 4, bei welcher eine Schrittgröße ((tn – tn+1)) des Versatzbetrags (Δh, Δt) mittels einer Schrittgröße-Eingabeeinrichtung (27) verstellbar ist.Press according to claim 3 or 4, wherein a step size ((t n -t n + 1 )) of the offset amount (Δh, Δt) is determined by means of a step size input device ( 27 ) is adjustable. Presse nach Anspruch 5, bei welcher die Schrittgröße ((tn – tn+1)) auch zwischen einzelnen der Schritte verstellbar ist.A press according to claim 5, wherein the step size ((t n -t n + 1 )) is also adjustable between individual ones of the steps. Presse nach einem vorstehenden Anspruch, bei welcher die manuell betätigbare Steuerkomponente (2427) ein elektrisches oder elektronisches Stellelement, insbesondere ein pro Druck ein Verstell- oder Steuersignal ausgebender elektrischer Taster (24, 25, 27) ist.Press according to any preceding claim, wherein the manually operable control component ( 24 - 27 ) an electrical or electronic control element, in particular an electric pushbutton emitting an adjustment or control signal per pressure ( 24 . 25 . 27 ). Presse nach einem vorstehenden Anspruch, bei welcher die manuell betätigbare Steuerkomponente (26) ein mechanisches Stellelement, insbesondere ein Handrad (26) ist.Press according to any preceding claim, wherein the manually operable control component ( 26 ) a mechanical actuator, in particular a handwheel ( 26 ). Presse nach einem vorstehenden Anspruch, bei welcher mittels eines eingebbaren Richtungssignals eine Umkehr der Verstellbewegung der Werkzeugkomponenten für zumindest den nächsten Schritt auslösbar ist.Press according to any preceding claim, wherein by means of an input direction signal a reversal of the adjustment of the tool components for at least the next step is triggered. 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.Press according to any preceding claim, wherein a step movement distance can be predetermined within the entire movement distance of the tool components, within which the movement takes place continuously, in particular stepwise. 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.Control method carried out in a metal or ceramic powder electric press or in a press tool of such a press with a stamping device ( 16 ), in particular in a metal or ceramic powder electric press or in a press tool according to any preceding claim, adjustably adapted for pressing a powder and / or granules in a die ( 13 ) by means of at least one punch - in particular by means of a plurality in the axial direction relative to each other adjustable punch - to a pressing part with at least one spindle device ( 20 ), which is a spindle ( 21 ) and a spindle wheel ( 23 ), wherein the at least one spindle device ( 20 ) the stamp device ( 16 ) or relative to each other adjustable components of the stamp device ( 16 ) is adjustable depending on the drive direction in or against a pressing direction, with at least one spindle drive ( 22 ), which the spindle ( 21 ) or the spindle wheel ( 23 ) is arranged drivable, and with a control device (C), which is designed or programmed, after programming control parameters as a hub stroke or a sample stroke with an interruptible before the end of the first stroke or sample stroke movement of the spindle device ( 20 ) and the stamp device ( 16 ), - whereby by means of a manually operable control component ( 24 . 26 ) in connection with the control device (C) by a manual actuation of the control component ( 24 . 26 ) the hub is at least partially infinitely, in particular gradually controlled and adjusted.
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