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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Antriebseinrichtung mit einem Presszylinder für eine hydraulische Presse, vorzugsweise Pulverpresse sowie eine entsprechende Pulverpresse und ein entsprechendes Verfahren zum Pressen eines Pressteils, insbesondere zum Pulverpressen eines Pulverpressteils.
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Zentrales Bauteil von hydraulischen Pressen sind Presszylinder, die verschiedene Funktionen erfüllen. Einerseits werden solche Presszylinder zum Öffnen und Schließen eines Presswerkzeugs der hydraulischen Presse mit einer hohen Geschwindigkeit (Eilgang) genutzt. Andererseits wird über solche Presszylinder eine hohe Kraft in Schließrichtung (bei geringer Geschwindigkeit) aufgebaut. Die hohen zum Pressen benötigten Schließkräfte erfordern eine entsprechend große Kolbenfläche zur Erzeugung einer maximalen Presskraft bei einem vorbestimmten Maximaldruck. Bei einer großen Kolbenfläche ergeben sich entsprechend hohe Volumenströme, so dass im Stand der Technik vergleichsweise groß bauende bzw. dimensionierte Pumpen und Ventile benötigt werden. Zur Vermeidung von übergroßen hydraulischen Antriebs- und Steuerelementen werden im Stand der Technik die Eilgang- und Pressenfunktion getrennt. Das heißt, es werden Zylindereinheiten mit einer großen Fläche für die Schließkraft sowie mit einer kleinen Fläche für die vergleichsweise schnellen und „kraftlosen“ Öffnungs- und Schließbewegungen verwendet. Derartige Presszylinder können mit integriertem oder mit getrenntem Eilgangzylinder ausgestattet sein. Bei bestimmten Lösungen werden Schließzylinderkolben während der Eilgangbewegung mitgezogen. Die Zufuhr der Hydraulikflüssigkeit (Ölzufuhr) kann separat aus einem Behälter gespeist werden („Nachsaugbetrieb“). Alternativ können Kolben- und Ringraum mittels eines hydraulischen Schaltventils zyklisch verbunden werden („Umspülung“).
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Derartige Lösungen sind sowohl hinsichtlich des Aufwandes für die Herstellung (insbesondere die Zylinderbauweise) als auch hinsichtlich des steuerungstechnischen Aufwandes (insbesondere betreffend die Hydraulikansteuerung) vergleichsweise komplex und daher mit hohen Kosten verbunden.
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Ein weiteres Problem ist, dass Schaltventile (z. B. zur Verbindung von Zylinderkammern desselben Zylinders) beim Umschalten zu unerwünschten (kurzzeitigen) und im Wesentlichen unkontrollierten Bewegungen des Presszylinders führen können. In diesem Zusammenhang schlägt
DE 10 2018 222 425 A1 einen hydrostatischen Antrieb, insbesondere für eine Presse oder Spritzgussmaschine oder dergleichen vor, die eine Ventilanordnung mit mehreren passiven Ventilen umfasst. Dadurch soll ein kontrollierter Übergang von einem Eilgang bzw. Pressgang ermöglicht werden und dadurch der Prozessablauf verbessert werden. Die Lösung gemäß
DE 10 2018 222 425 A1 wird jedoch als vergleichsweise aufwändig empfunden.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine hydraulische Antriebseinrichtung, eine hydraulische Presse sowie ein Verfahren zum Pressen eines Pressteils vorzuschlagen, wobei mit vergleichsweise geringem konstruktivem Aufwand eine unkontrollierte Bewegung eines Presszylinders möglichst verhindert bzw. zumindest reduziert werden soll.
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Diese Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch eine hydraulische Antriebseinrichtung mit mindestens einem Presszylinder (insbesondere Press-Gleichlaufzylinder) für eine hydraulische Presse, vorzugsweise Pulverpresse (insbesondere Metallpulver- und/oder Keramikpulverpresse), wobei die hydraulische Antriebseinrichtung konfiguriert ist, um einen Zylinderkolben eines Presszylinders in einem Eilgang mit erhöhter Geschwindigkeit zu einem Pressteil hinzuführen und in einem Pressgang mit niedriger Geschwindigkeit das Pressteil zu pressen, wobei die Antriebseinrichtung ein Schaltventil, eine (steuerbare, insbesondere drehzahlsteuerbare) Pressgang-Pumpe zum Fördern von Fluid für den Pressgang (in eine entsprechende Kammer des Presszylinders) und eine Steuereinheit (insbesondere elektronische Steuereinheit, vorzugsweise umfassend mindestens einen Prozessor und/oder einen elektronischen Speicher) zum Steuern der Pressgang-Pumpe umfasst, wobei die Antriebseinrichtung konfiguriert ist, bei geöffnetem Schaltventil den Eilgang durchzuführen und bei geschlossenem Schaltventil den Pressgang durchzuführen (wobei dazu das Schaltventil vorzugsweise in eine entsprechende Verbindung bzw. Verbindungsleitung zwischen zwei Kammern des Presszylinders angeordnet ist), wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, die Pressgang-Pumpe derart anzusteuern, dass eine Fördermenge (und/oder Drehzahl) der Pressgang-Pumpe (bereits) vor dem Schließen des Schaltventils erhöht wird.
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Ein Gedanke der Erfindung liegt darin, eine Fördermenge der Pressgang-Pumpe bereits vor dem Schließen des Schaltventils bzw. vor dem eigentlichen Einleiten des Pressgangs zu erhöhen (bzw. mit einer entsprechenden Förderung von Fluid zu beginnen). Bewusst wird also bereits zu einem Zeitpunkt mit einem Fördern (bzw. einer Erhöhung der Förderung) durch die Pressgang-Pumpe begonnen, bei dem das Fluid eigentlich noch über das (geöffnete) Schaltventil strömen kann und es insofern grundsätzlich nicht notwendig wäre, ein (zusätzliches oder ausschließliches) Fördern des Fluides durch Betreiben der Pressgang-Pumpe zu ermöglichen. Es wurde jedoch erkannt, dass durch entsprechendes Starten der Pressgang-Pumpe (bzw. einer Erhöhung der Fördermenge der Pressgang-Pumpe) bei einem Einleiten des Pressgangs weniger (oder überhaupt kein) Fluid mehr über das kurz vor dem Umschalten (bzw. Schließen) noch geöffnete Schaltventil strömt, so dass auch der Schließvorgang als solcher zu keinen (größeren) unkontrollierten Bewegungen führen kann. Insgesamt wird es auf einfache Art und Weise es ermöglicht, ein Einleiten des Pressganges ohne unkontrollierte Bewegungen (oder zumindest mit einer Reduktion von unkontrollierten Bewegungen) zu ermöglichen. Der konstruktive Aufwand hierfür ist vergleichsweise gering.
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In Ausführungsformen fördert die Pressgang-Pumpe während des Eilganges (phasenweise, insbesondere über mindestens 30 % oder mindestens 60 % der Zeitdauer des Eilgangs) kein Fluid (sondern insbesondere nur in einer Endphase des Zeitabschnitts des Eilgangs, wobei die Endphase dann höchstens 40 % oder höchstens 70 % und/oder mindestens 5 % oder mindestens 20 % der Zeitdauer des Eilganges ausmachen kann).
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Unter einer Erhöhung ist insbesondere zu verstehen, dass die Fördermenge der Pressgang-Pumpe von 0 auf einem Wert > 0 gebracht wird (insbesondere kontinuierlich). Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass die Pressgang-Pumpe schon vorher (also vor der Erhöhung) eine Fördermenge von > 0 aufweist.
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Unter einer Fördermenge ist insbesondere ein Volumenstrom zu verstehen, der durch die Pumpe transportiert wird (also insbesondere ein Volumen des Fluides pro Zeitspanne durch die Pumpe). Bei einer drehzahlgesteuerten Pressgang-Pumpe kann dazu insbesondere die Drehzahl der Pumpe erhöht werden.
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Vorzugsweise wird die Fördermenge der Pressgang-Pumpe bereits vor dem Schließen des Schaltventils (während des Eilgangs bzw. in einem Endabschnitt bzw. der obigen Endphase des Zeitraums, der durch den Eilgang festgelegt wird) auf zumindest 50 %, weiter vorzugsweise auf zumindest 80 %, noch weiter vorzugsweise auf (zumindest annähernd) 100 % einer maximalen Fördermenge (während des Pressgangs) und/oder während einer Anfangsphase des Pressgangs vorliegenden Fördermenge erhöht. Insbesondere wenn die Fördermenge beim bzw. kurz vor dem Umschalten des Schaltventils derjenigen Fördermenge entspricht, die auch während einer Anfangsphase des Pressgangs vorliegt, können negative Beeinträchtigungen durch den Umschaltvorgang selbst zumindest im Wesentlichen verhindert werden.
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In Ausführungsformen wird die Fördermenge der Pressgang-Pumpe bereits vor dem Schließen des Schaltventils kontinuierlich, insbesondere rampenförmig, erhöht. Besonders bevorzugt wird eine Rampe realisiert, die von einer Fördermenge von 0 auf 100 % derjenigen Fördermenge gefahren wird, die beim Umschalten des Schaltventils (bzw. zu Beginn des Pressgangs) von der Pressgang-Pumpe realisiert wird. Die Steigung der Rampe kann beispielsweise (zumindest abschnittsweise, ggf. vollständig) linear sein.
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In Ausführungsformen kann sich das (kontinuierliche) Ansteigen über einen Zeitabschnitt erstrecken, der mindestens 5 %, ggf. mindestens 10 % oder mindestens 20 % und/oder höchstens 90 % oder höchstens 50 % des gesamten Zeitabschnitts (währenddessen der Eilgang durchlaufen wird) umfasst.
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Durch eine kontinuierliche Erhöhung kann auf einfache Art und Weise ein kontrollierter Übergang zum Pressgang realisiert werden.
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Schaltventil und Pressgang-Pumpe sind ausführungsgemäß zueinander fluidtechnisch parallel geschaltet. Schaltventil und/oder Pressgang-Pumpe befinden sich vorzugsweise fluidtechnisch zwischen zwei Kolbenräumen des Presszylinders (bzw. in einer entsprechenden diese Kolbenräume verbindenden Verbindung). Konkret können die beiden Kolbenräume des Presszylinders durch eine Verbindungsleitung verbunden werden, die zunächst von dem einen Kolbenraum ausgeht, sich dann aufzweigt (wobei in einem Zweig das Schaltventil angeordnet ist und im anderen Zweig die Pressgang-Pumpe), sich dann wieder vereinigt und in den anderen Kolbenraum mündet. Eine solche Verzweigung kann auch entfallen, beispielsweise wenn Schaltventil und Pressgang-Pumpe in separaten Verbindungsleitung fluidtechnisch angeordnet sein, die die beiden Zylinderkammern jeweils verbinden.
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Die hydraulische Antriebseinrichtung umfasst vorzugsweise mindestens einen Eilgangzylinder (beispielsweise mindestens oder genau einen oder mindestens oder genau zwei Eilgangzylinder), insbesondere Eilgang-Gleichlaufzylinder (beispielsweise mindestens oder genau einen oder mindestens oder genau zwei Eilgang-Gleichlaufzylinder), zum Durchführen des Eilganges. Vorzugsweise ist das Fluid in einem Kolbenraum des Eilgangzylinders durch mindestens eine Eilgang-Pumpe förderbar.
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Eilgangzylinder und Presszylinder sind vorzugsweise von separaten Fluiden bzw. Fluidströmen durchströmbar. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass während eines Zyklus der hydraulischen Antriebseinrichtung bzw. eines Presszyklus dasselbe Fluidteilchen (zumindest theoretisch) nicht sowohl in den Eilgangzylinder als auch in den Presszylinder eintreten kann. Es ist strukturell also verhindert, dass zu irgendeinem Zeitpunkt ein Fluidteilchen, das zum vorherigen Zeitpunkt in dem Presszylinder befindlich war, zu einem späteren Zeitpunkt in den Eilgangzylinder eintritt (von ungewollten Leckagen abgesehen). Mindestens einem Eilgangzylinder und mindestens einem Presszylinder können verschiedene Kolbenstangen zugeordnet sein. Alternativ (oder zusätzlich, beispielsweise wenn mehrere Eilgangzylinder und/oder mehrere Presszylinder vorgesehen sind) können dem (jeweiligen) Eilgangzylinder und dem (jeweiligen) Presszylinder dieselbe Kolbenstange zugeordnet sein.
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In konkreten Ausführungsformen kann (genau) ein Presszylinder und genau ein oder genau zwei Eilgangzylinder vorgesehen sein, wobei die Eilgangzylinder eigene Kolbenstangen aufweisen (die nicht gleichzeitig dem Presszylinder zugeordnet sind).
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In weiteren Ausführungsformen kann (genau) ein Eilgangzylinder und (genau) ein Presszylinder vorhanden sein, wobei den beiden Zylindern dieselbe Kolbenstange zugeordnet ist.
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Die Steuereinheit weist vorzugsweise mindestens einen Prozessor, mindestens einen (elektronischen) Speicher und mindestens eine Eingabe- und/oder Ausgabeeinheit auf. Die Steuereinheit kann in eine Steuereinheit zur Steuerung des Pressvorgangs integriert sein oder separat zu einer solchen ausgebildet sein oder zumindest teilweise in eine solche Steuereinheit integriert sein.
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Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin insbesondere gelöst durch eine hydraulische Presse, vorzugsweise Pulverpresse, umfassend eine hydraulische Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin insbesondere gelöst durch ein Verfahren zum Pressen eines Pressteils, insbesondere zum Pulverpressen eines Pulverpressteils (besonders bevorzugt Metallpulver- und/oder Keramikpulver-Pressteils), vorzugsweise unter Verwendung der obigen hydraulischen Antriebseinrichtung (also wobei die obige hydraulische Antriebseinrichtung zum Einsatz kommt) und/oder unter Verwendung der obigen Presse, insbesondere Pulverpresse (also wobei die obige Pulverpresse zum Einsatz kommt), wobei ein Zylinderkolben eines Presszylinders in einem Eilgang mit erhöhter Geschwindigkeit zu einem Pressteil hin geführt wird und das Pressteil in einem Pressgang mit niedriger Geschwindigkeit gepresst wird, wobei ein Schaltventil während des Eilgangs geöffnet ist (bzw. geöffnet wird) und während des Pressgangs geschlossen ist (bzw. geschlossen wird), wobei eine Fördermenge einer Pressgang-Pumpe bereits vor dem Schließen des Schaltventils erhöht wird.
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Vorzugweise wird eine Fördermenge der Pressgang-Pumpe bereits vor dem Schließen des Schaltventils auf zumindest 50 %, weiter vorzugsweise auf zumindest 80 %, noch weiter vorzugsweise auf (zumindest annähernd) 100 % einer maximalen Fördermenge während des Pressganges und/oder während einer in der Anfangsphase des Pressgangs vorliegenden Fördermenge erhöht. In Ausführungsformen kann die Fördermenge der Pressgang-Pumpe bereits vor dem Schließen des Schaltventils kontinuierlich, insbesondere rampenförmig, erhöht werden. Weitere Verfahrensmerkmale ergeben sich aus der obigen Beschreibung der hydraulischen Antriebseinrichtung, wobei entsprechende funktionale Merkmale als konkrete Verfahrensschritte durchgeführt werden können.
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Insbesondere umfasst das Verfahren zum Pressen eines Pressteils den eigentlichen Pressschritt (bzw. die Ausformung des Pressteils).
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Vorzugsweise ist die Pulverpresse für eine (maximale) Presskraft von mindestens 1000 kN, vorzugsweise mindestens 500 kN, ausgelegt bzw. erfolgt das obige Verfahren bei einer Presskraft von mindestens 1000 kN, insbesondere mindestens 500 kN.
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Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin insbesondere gelöst durch die Verwendung einer hydraulischen Antriebseinrichtung der oben beschriebenen Art oder einer Presse der oben beschriebenen Art zum Pressen eines Pressteils, insbesondere zum Pulverpressen eines Pulverpressteils.
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Insoweit weiter oben und/oder nachfolgend (ohne weitere Angabe) ein Eilgang erwähnt wird soll darunter insbesondere ein Vorwärts-Eilgang verstanden werden (also ein Vorgang, bei dem der Pressstempel in Richtung Pressteil bewegt wird). Entsprechend soll ein „Rückwärts-Eilgang“ den umgekehrten Vorgang bedeuten, bei dem der Pressstempel von den Pressteilen wegbewegt wird (bzw. von der Kavität wegbewegt wird).
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Das Verfahren zum Pressen kann einen (Vorwärts-) Eilgang umfassen, einen Pressvorgang sowie einen Rückwärts-Eilgang. Zwischen einem Vorwärts-Eilgang und dem (Haupt-) Pressvorgang kann noch eine Vor-Pressen erfolgen, bei dem beispielsweise eine Eilgang-Pumpe weiter (ggf. mit reduzierter Drehzahl gegenüber dem eigentlichen Eilgang) betrieben wird. Die Phase der Erhöhung der Fördermenge der Pumpe (vor dem Umschalten des Schaltventils) kann zumindest mit einem solchen Vor-Pressen überlappen. Eine Drehzahl der Pressgang-Pumpe kann während des eigentlichen Pressganges zumindest abschnittsweise konstant bleiben, ggf. dann in einer Endphase des Pressganges abnehmen.
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Einem eigentlichen Pressgang kann sich eine Wartezeit anschließen (mit reduzierter Drehzahl der Pressgang-Pumpe und ggf. einer nichtfördernden Eilgang-Pumpe). Weiterhin kann sich an den Pressvorgang (ggf. anschließend an die Wartezeit) eine Kraft-Abbauphase anschließen (in der beispielsweise eine Drehzahl der Pressgang-Pumpe das Vorzeichen wechselt und die Eilgang-Pumpe weiterhin nicht fördert). Weiterhin können sich an den Pressvorgang (noch vor dem Rückwärts-Eilgang) eine Auflast-Phase und eine Freilegen-Phasen anschließen. Nach dem Rückwärts-Eilgang kann sich wiederum eine Wartezeit anschließen, bevor der nächste Vorwärts-Eilgang eingeleitet wird.
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Vorzugsweise wird die hydraulische Antriebseinrichtung für einen Oberkolbenantrieb einer Pulverpresse (insbesondere Metallpulverpresse) verwendet. Die obige Presse umfasst entsprechend vorzugsweise eine hydraulische Antriebseinheit als Oberkolbenantrieb.
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Bei der Pressgang-Pumpe und/oder bei der Eilgang-Pumpe handelt es sich vorzugsweise um eine Servopumpe bzw. 4-Quadranten-Pumpe.
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Presszylinder und Eingangszylinder werden in Ausführungsformen durch separate Achsen angetrieben (es ist alternativ und zusätzlich jedoch auch möglich, mindestens einen Presszylinder und mindestens einen Eilgangzylinder über dieselbe Achse anzutreiben).
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Eine (maximale) Fördermenge der Pressgang-Pumpe kann vorzugsweise mindestens 1,5-mal oder mindestens 2-mal oder mindestens 2,5-mal so groß sein wie eine (maximale) Fördermenge der Eilgang-Pumpe.
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Eine Kolbenfläche des Pressgang-Zylinders ist vorzugsweise mindestens 2-mal oder mindestens 4-mal oder mindestens 6-mal und/oder höchstens 20-mal oder höchstens 10-mal so groß wie eine Kolbenfläche des (einen) Eilgangzylinders bzw. der mehreren Eilgangzylinder in Summe (wenn mehrere Eilgangzylinder vorliegen).
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Eine Einleitung des Pressgangs bzw. ein Beginn desselben ist vorzugsweise definiert durch ein Umschalten des Schaltventils.
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Generell kann eine Unstetigkeit bei der Kraftübertragung durch einen Umschaltvorgang des Schaltventils reduziert oder vollständig verhindert werden.
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Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand der Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen.
- 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der hydraulischen Antriebsvorrichtung;
- 2 eine alternative Ausführungsform einer hydraulischen Antriebsvorrichtung; und
- 3 einen erfindungsgemäßen Presszyklus.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Pulverpresse 10, umfassend eine hydraulische Antriebseinheit 11 sowie eine Pressentraverse 12. Die hydraulische Antriebseinheit 11 umfasst einen Pressgangzylinder 13 sowie zwei (separate) Eilgangzylinder 14 (es können auch nur ein oder mehr als zwei Eilgangzylinder 14 vorgesehen sein). Pressgang-Zylinder 13 und Eilgangzylinder 14 sind räumlich voneinander getrennt und weisen eigene Kolbenstangen auf. Sowohl bei den Pressgang-Zylindern 13 als auch den Eilgangzylindern 14 handelt es sich um Gleichlaufzylinder (mit gleicher Fläche auf beiden Seiten des jeweiligen Kolbens). Weiterhin umfasst die hydraulische Antriebseinrichtung 11 eine Pressgang-Pumpe 15 sowie eine Eilgang-Pumpe 16.
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Die Eilgang-Pumpe 16 fördert bei einem (Vorwärts-)Eilgang Fluid in einen in 1 (jeweiligen) oberen (allg.: ersten) Kolbenraum der Eilgangzylinder 14, so dass die Kolben der Eilgangzylinder 14 vergleichsweise schnell (aufgrund einer geringen Kolbenfläche) nach unten verfahren und somit auch die Pressentraverse 12 vergleichsweise schnell nach unten verfährt. Während dieses Eilgangs ist ein Schaltventil 17 in einer geöffneten Stellung. Das Schaltventil 17 befindet sich in einer Verbindungsleitung 18, die einen oberen und einen unteren Kolbenraum des Pressgang-Zylinders 13 miteinander verbindet. Wenn also während des Eilgangs der Kolben des Pressgang-Zylinders 13 sich (gemeinsam mit der Pressentraverse) nach unten bewegt und dadurch Fluid in der unteren Zylinderkammer verdrängt wird, kann das so verdrängte Fluid über das (geöffnete) Schaltventil 17 in die obere Zylinderkammer des Pressgang-Zylinders 13 gelangen. Fluidtechnisch parallel zum Schaltventil 17 ist die Pressgang-Pumpe 15 geschaltet. Zumindest während einer Anfangsphase des Eilgangs wird über die Pressgang-Pumpe 15 kein Fluid von dem unteren Kolbenraum in den oberen Kolbenraum des Pressgang-Zylinders 13 gefördert.
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Die Pressgang-Pumpe 15 dient insbesondere zur Bereitstellung einer Kraft (für das eigentliche Pulverpressen) während des sich an den Eilgang anschließenden Pressgangs. Während des Pressgangs fördert die Pressgang-Pumpe 15 zumindest in einer Anfangsphase maximal (mit einer entsprechenden maximalen Drehzahl).
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Eine Steuerung der Hydraulischen Antriebseinheit erfolgt über eine Steuereinheit 18.
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Ausführungsgemäß fängt die Pressgang-Pumpe 15 schon vor dem eigentlichen Pressgang an, Fluid zu fördern, und zwar vorzugsweise mit einem kontinuierlich ansteigenden Verlauf der Fördermenge (bzw. Drehzahl). Schon bevor überhaupt eine Kraft durch die Pressgang-Pumpe (die zum Pressen des Pulvers benötigt wird) bereitgestellt wird, fördert die Pressgang-Pumpe Fluid mit einer (stetig) ansteigenden Fördermenge bis der Punkt der maximalen Fördermenge erreicht ist (zu Beginn des eigentlichen Pressvorgangs). Der eigentliche Pressgang wird durch Umschalten des Schaltventils 17 eingeleitet. Da zu diesem Zeitpunkt die Fördermenge der Pressgang-Pumpe 15 bereits auf die maximale Fördermenge (zu Beginn des Pressgangs) angehoben wurde und somit zu diesem Zeitpunkt kein Fluid mehr über das Schaltventil strömt, kann eine Unstetigkeit durch Umschalten des Schaltventils auf einfache Art und Weise verhindert werden.
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2 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Pulverpresse 10. Diese Ausführungsform entspricht vorzugsweise hinsichtlich des Pressgang-Zylinders 13, des Schaltventils 17 sowie der Pressgang-Pumpe 15 der Ausführungsform nach 1. Im Unterschied zu 1 ist hier jedoch nur ein Eilgangzylinder 14 vorgesehen. Außerdem ist eine Kolbenstange des Eilgangzylinders 14 mit einer Kolbenstange des Pressgang-Zylinders 13 verbunden (bzw. insbesondere integral mit dieser ausgebildet). Dadurch kann auf einfache Art und Weise ein kontrollierter Pressvorgang erreicht werden.
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3 zeigt einen beispielhaften Presszyklus, konkret einen Kraftverlauf 20, eine Pressentraverse-Position 21, eine Eilgang-Pumpe-Fördermenge 22 (bzw. Eilgang-Pumpe-Drehzahl) sowie eine Pressgang-Pumpe-Fördermenge 23 (bzw. Pressgang-Pumpe-Drehzahl).
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Das Diagramm in 3 lässt sich in vier Phasen (mit entsprechenden Unterphasen) unterteilen: einen Vorwärts-Eilgang 24, einen Pressgang 25, eine Übergangsphase 26 sowie einen Rückwärts-Eilgang 27.
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Während des Vorwärts-Eilgangs 24 fördert zunächst ausschließlich die Eilgang-Pumpe. Zum Zeitpunkt T1 beginnt auch die Pressgang-Pumpe mit der Förderung von Fluid (und zwar mit einer ansteigenden Fördermenge). In einer Endphase des Eilgangs kann bereits ein Vorpressen erfolgen (was hier begrifflich noch dem Eilgang zugeordnet werden soll). Während dieses Vor-Pressens wird bereits Pulver durch von dem/den Eingangszylinder(n) bereitgestellter Kraft vorverdichtet. Zum Zeitpunkt T2 beginnt dann der eigentliche Pressgang. Weiterhin wird zum Zeitpunkt T2 das Schaltventil 17 umgeschaltet (bzw. geschlossen). Zu diesem Zeitpunkt wurde die Fördermenge der Pressgang-Pumpe bereits auf einen maximalen Betrag angehoben, so dass zu diesem Zeitpunkt kein Fluid mehr über das (bis zu diesem Zeitpunkt noch) geöffnete Schaltventil erfolgt. Zum Zeitpunkt T3 ist dann der Pressgang beendet. Wie man erkennt, fördert die Pressgang-Pumpe zunächst mit der maximalen Fördermenge (Drehzahl). Ab einem gewissen Zeitpunkt innerhalb des Pressgangs nimmt dann die Drehzahl der Förderpumpe ab. Zum Zeitpunkt T3 ist die auf das Pulver wirkende Kraft maximal. An den Pressgang 25 schließt sich dann die Übergangsphase 26 an, die sich wiederum unterteilen lässt (in der Reihenfolge) in folgende Phasen: Kraftabbau, Auflast, Freilegen. Zum Zeitpunkt T4 beginnt dann der Rückwärts-Eilgang, bei dem ausschließlich über die Eilgang-Pumpe Fluid gefördert wird.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.
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Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass ein möglichst breiter Schutzumfang angestrebt wird. Insofern kann die in den Ansprüchen definierte Erfindung auch durch Merkmale präzisiert werden, die mit weiteren Merkmalen beschrieben (auch ohne dass diese weiteren Merkmale zwingend aufgenommen werden sollen). Explizit wird darauf hingewiesen, dass runde Klammern und der Begriff „insbesondere“ im jeweiligen Kontext die Optionalität von Merkmalen hervorheben soll (was nicht im Umkehrschluss bedeuten soll, dass ohne derartige Kenntlichmachung ein Merkmal als im entsprechenden Zusammenhang zwingend zu betrachten ist).
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Bezugszeichenliste
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- T1
- Zeitpunkt
- T2
- Zeitpunkt
- T3
- Zeitpunkt
- T4
- Zeitpunkt
- 10
- Pulverpresse
- 11
- hydraulische Antriebseinrichtung
- 12
- Pressentraverse
- 13
- Pressgang-Zylinder
- 14
- Eilgangzylinder
- 15
- Pressgang-Pumpe
- 16
- Eilgang-Pumpe
- 17
- Schaltventil
- 18
- Steuereinheit
- 20
- Kraftverlauf
- 21
- Pressentraverse-Position
- 22
- Eilgang-Pumpe-Fördermenge
- 23
- Pressgang-Pumpe-Fördermenge
- 24
- Vorwärts-Eilgang
- 25
- Pressgang
- 26
- Übergangsphase
- 27
- Rückwärts-Eilgang
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018222425 A1 [0004]
