DE1502147A1

DE1502147A1 - Verdichtungspresse

Info

Publication number: DE1502147A1
Application number: DE19631502147
Authority: DE
Inventors: Johannigman Jerome Paul
Original assignee: Cincinnati Shaper Co
Current assignee: Cincinnati Shaper Co
Priority date: 1963-01-17
Filing date: 1963-11-20
Publication date: 1969-02-13
Also published as: FR1385471A; US3168759A; GB1026668A

Description

Verdichtungspresse,,

Die Erfindung bezieht sich auf Verdichtungspressen, in denen mittels eines Stempele, der in einer !Form oder in Gesenkhohlräumen arbeitet, pulverisiertes Material in eine zusammenhängende feste Form verdichtet wird. Derartige Maeehinen werden bei der Herstellung von Metallgegenetändtn verwendet, bei welcher Metallpulver zur gewünschten Form hochverdichtet und dann gesintert wird, um einen homogenen Metallgegenstand herzustellen. Wenn das herzustellende Werkstück eine öffnung oder einen Hohlraum aufweist, so wird eine sogenannte Kernetange oder ein Ktrnstempsl verwendet, um di· innere Jona des Werkstückes au bestimmen. Gegenwärtig sind die Gesenk·, in den·»

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die Werketücke verdichtet werden, ganz allgemein derart ausgebildet und angeordnet,'daß diese während des Ver-• dichtens eine Abwärtsschwing- oder -treibbewegung durchführen, die sich durch den Druck des Materials ergibt, welches verdichtet wird und durch die Reibung zwischen dem Metall, welches verdichtet wird und den Wandungen der verschiedenen Gresenkhohlräume. In gleicher Weise

P kann der Kernstempel derart ausgebildet und angeordnet sein, daß dieser im geringen Maße nach unten getrieben werden kann. Um jedoch die Endstellung des Kernstempels bei der Vollendung des Verdichtungsvorgangee ²^ bestimmen, ist es erforderlich, einen Bodenanschlag vorzusehen. Dieser Bodenanschlag muß ausrückbar sein, so daß der Kernstempel vom Werkstück zurückgezogen oder ausgestoßen werden kann. Der Kernstempel wird vorzugsweise zu der Zeit herausgezogen, zu welcher alle äußeren Abstufungen des Werkstückes aus dem entsprechenden Gesenkhohlraum ausgestoßen sind. Is sei bemerkt, daß das Problem eines Bodenanschlageβ für den Kernstemptl dann von großer Bedeutung ist, wenn die Bohrung oder die öffnung im Werkstück eine Abstufung oder eine Schulter aufweist und wenn die Lage oder Anordnung dieser Schulter ganz genau bestimmt sein muß»

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Es ist ein Ziel der Erfindung, einen Bodenanschlag für einen Kernetempel vorzusehen, welcher den auf einen Kernstempel einwirkenden Druck auf den Rahmen der Maschine überträgt, wobei jedoch der Anschlag zu einem genau vorbestimmten Zeitpunkt während des Verdichtungsvor ganges beiseite bewegt werden kann, um ein Herausziehen des Kernstempels aus dem Werkstück zu ermöglichen. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, Einstelleinrichtungen I für den Anschlag vorzusehen, so daß die Lage und Stellung irgendeiner beliebigen besonderen Konfiguration des Kernstempels bezüglich des vollständig verdichteten Gegenstandes ganz genau bestimmt werden kann. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, Einrichtungen vorzusehen, um den Bodenanschlag in dessen Betriebsstellung zurückzuführen.

Diese und andere Ziele der Erfindung sollen im einzelnen > unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung beschrieben werden. Ss Beigem

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Presse

gemäß der Erfindung, wobei Teile fortgebrochen sind,

Fig. 2 eine Schnittansioht der Fresse, welche die allgemeine Anordnung der Teile zeigt,

Fig. 3 und 4 909807/0083 -

3 und 4 perspektivische Ansichten der Anschlagteile und eines der Keilblöcke, wobei die Beziehung der !Teile zueinander zu erkennen ist, wenn eich der Anschlag in seiner Betriebestellung und in seiner geöffneten Stellung befindet, Fig. 5 - H sohematisohe Sohnittansiohten, welche die Anordnung der Seile während des Verdiohtungsvorganges und während des Ausstoßen« zeigen·

Bei der praktischen Ausführung der Erfindung 1st kurz gesagt ein geteilter Ring vorgesehen, auf welchen sich das untere Ende des Kernstempels abstützen kann und welcher als Bodenansohlag dient. Dieser Ring wird mittels einer ringförmigen Schulter in eine« einstellbaren Teil gehalten. Die einander gegenüberliegenden ) Oberflächen der Ringsegmente verlaufen nach abwärt β

gegeneinander geneigt, um nach oben weisende V-förmige Aussparungen zu bilden und von jeder der einander gegenüberliegenden Oberflächen erstreckt sich ein horizontaler Zapfen in diese Aussparung hinein· Die verschiedenen Segmente des Ansohlagringes werden duroh eine Anzahl von Keilblttoken auseinandergedrückt, welche Oberflächen aufweisen, die mit den geneigten Oberfläohen der Segmente zusammenarbeiten, um die Segment·

radial

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radial naoh außen zu drüoken. Die Keilblöoke sind nach innen gerichteten FUhrungsoberfläehen versehen, die unter die oben genannten Zapfen greifen können, so daß beim Zurückziehen des Keilbiookes die verschiedenen Segmente den Binges naoh einwärts und gegeneinander in die Betriebsβteilung geführt werden.

Sa sei auf die flg. 2 Bezug genommen. Der dargestellte Kernetempel 18 weist ein verbreitertes unteres Ende 18a auf. Mit einem Spaltring 20 oder dergleichen ist am Kernstempel der Kolben 19 befestigt, der im Zylinder 21 arbeitet· Ss sind nicht-dargestellte Einrichtungen vorgesehen) um ein unter Druck stehendes fluides Medium entweder über dem Kolben 19 oder unter dem Kolben 19 einzuführen, um den Kernstempel 18 anzuheben oder abzusenken. Die Vorrichtung, die hier beschrieben wird, ist innerhalb eines Gehäuses angeordnet, 4as garn allgemein mit 22 bezeichnet let und es ist IU erkennen, dad im unteren Teil des Gehäuses 22 ein· Schulter 23 vorgesehen let und eine mit einem Innengewinde versehene Hülse 24 sitst mit PreßsicB im Sehäuse 22 und stütet sich auf der Schulter 23 ab. Sin mit einem Au9·ηgewinde versehener Teil 25 weist GewinAefänge auf, dl· in dit »«winde der Hülse 24 •lugrelfen· Di···· in die Hüls· 24 eingeschraubt· Glied 25 weist «ine Mittelbohrung 26 auf. Weiterhin

809807/0083 weist

weist das Glied 25 eine Ringschulter 27 auf, auf welcher die Eeilblöoke, die allgemein mit 28 bezeichnet sind, . gleiten können. Die Keilblöeke 28 werden in ihrer Lage zwischen der Schulter 27 und der Schulter 29 gehalten. Die Schultern 27 und 29 können als eine ringförmige Aussparung des Gliedes 25 betrachtet werden. Bei der in Pig. 2 gezeigten Stellung stützt sich der Kernstempel auf den Keilblöcken 28 ab, um die Stellung irgendeiner abgestuften Konfiguration des Kernstempels am Ende des Yerdichtungsvorganges zu bestimmen.

Es ist ssu erkennen, daß das Glied 25 den Zahnkranz 30 aufweist, der mit einem langgestreckten Ritzel 31 ^ämrct,. welches an der Ritzelwelle 32 befestigt ist. Das untere Ende 33 der Sitzelwellt ist im Glied 24 gelagert. Das obere Ende der Ritselwelle kann mit einem Kegelzahnrad 32 versehen sein, welohes mit einem anderen nicht-dargesteilten Kegelzahnrad kämmt, um die Lage des Gliedes 25 einzustellen. Wenn die Ritzelwell· 32 gedreht wird» so überträgt das Ritzel 31 die Drehung auf den Zahnkranz 30 und auf dies« Welse wird das Glied 25 gedreht und dieses Glied 25 wird daduroh gegenüber dem Glied 24 nach aufwärts oder naoh abwärt» geschraubt) dies· Einrichtung ist eine So<U*-

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Um die AufwärtBbewegung dta Kernstempels, die stattfindet, wenn das pulverisierte Material in losen Zustand die Gesenkhohlräume füllt, zu begrenzen, ist ein« Anschlagplatte 33 vorgesehen. Die Stellung dieser Platte ist ebenfalls einstellbar. An der Ansohlagplatte 33 sind mehrere Schrauben 34 befestigt, die durch Ritzel 35 hindurchgeführt sind. Es sind vorzugsweise drei Schrauben 34· und Ritzel 35 vorgesehen und in Pig. Z ist lediglich ein Ritzel 35 und ein· Schraube 34 dargestellt· Die drei Ritzel 35 kämmen mit einem Zahnkranz 36, der in einer festen horizontalen Ebene zwischen einer Halteplatte 37 und dem Zylinderkopf 38 angeordnet ist. Wie Pig. 1 zeigt, ist eine Ritzelwelle 39 vorgesehen, welche ein Ritzel 40 aufweist, das mit dem Zahnkranz 36 kämmt. Die Ritzelwelle kann an ihrem oberen Ende ein Kegelzahnrad 41 aufweisen, so daß diese Welle über ein nicht-dargestelltes Kegelzahnrad gedreht werden kann. Sine Drehung der Welle 39 bewirkt über das Ritzel 40 eine Drehung des Zahnkranzes 36, welcher seinerseits die verschiedenen Ritzel 35 verdreht, so daß durch die Zusammenwirkung der Innengewinde in den Ritzeln 35 und der Sohrauben 34 die Platte 33 angehoben und abgesenkt werden kann.

Wir

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Für eine ins Einzelne gehende Beschreibung des Anschlages «ei lezug auf die Pig, 3 und 4 genommen· Beim dargestellten Aueführungsbeiepiel sind drei Keilblöcke 28 vorgesehen. Bei .der in Fig. 3 gezeigten Betrladestellung bilden die Keilblöoke am Boden einen rollβtändigen Kreis und die Oberflächen 42 der entsprechenden Blöcke liegen gegeneinander an· Die Haupt-" teile der einander gegenüberliegenden und einander zugekehrten Oberflä-ohen der Segmente verlaufen, wie bei 43 gezeigt, geneigt und es ist zu erkennen, daß beider in ^ig« 3 gezeigten geschlossenen Stellung V-förmige, nach oben hin offene Aussparungen vorhanden sind. Von jeder Oberfläche 43 aus erstreckt sich ein Zapfen 44*

Die Einrichtungen, die vorgesehen sind, um die Keilblöoke voneinander fort in die in Fig. 4 gezeigte Stellung zu bewegen und um diese Keilblöoke in die in Fig. 3 gezeigte Stellung zurüokzuftthren, umfassen drei Keilblöoke, die ganz allgemein mit 45 bezeichnet sind. Die unteren Enden der Keilblöoke 45 und die nach innen geneigt verlaufenden Oberflächen 46 sind parallel zu den vorher beschriebenen geneigten Oberflächen 43t ^e0 daß, wenn die Keilblöok« aus der in Flg. 3 gezeigten Stellung in die in Fig· 4 gezeigte Stellung nach unten bewegt werden, diese die Segmente 28 in die in Fig. 4

gezeigte 909807/0083

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gezeigte Stellung auseinanderdrücken. In dieser Stellung sind die inneren Oberflächen der Keilblöoke radial so weit zurückgezogen, dafl der Teil 18a sich durch den geteilten Hing hinduroh nach unten und in die Bohrung 26 hinein bewegen kann·

Um die Keilblöoke in die in Pig. 3 gezeigte Stellung zurüokzufuhren, ist die nach innen weisende Oberfläche 47 eines Jeden Keilblöoke 45 als eine eich naoh innen erstreckende Führungefläche ausgebildet« Diese führungsfläohe greift unter die Zapfen 44 ein, so daß, wenn die Keilblöoke 45 aus der in Fig. 4 gezeigten Stellung nach oben in die in fig. 3 gezeigte Stellung bewegt werden, die Zusammenwirkung «wischen den PUhrungsoberfläohen der Keilblöoke 45 und den Zapfen 44 die Segmente 28 radial naoh innen in die in Pig. 3 gezeigte Lage drücken.

Is sei noohmals auf Fig. 2 Bezug genommen. Di· verschiedenen Keilblöoke 45 sind an einer Stoßplatte 48 befestigt und dl· Stoßplatte 48 wird duroh drei StoBetangen 49 betätigt, wobei an den unteren Xnden der fltoistangen 49 Blöoke 50 befestigt sind. Si« Stofetangen 49 »lud an den Kolben 91 befestigt, welohe in den Zylindern 52 arbeiten. Is sei wiederum

bemerkt. 909807/0083 _6AD

bemerkt, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um ein unter Druck stehendes fluides Medium wahlweise über oder unter .die Kolben 51 einzuführen, um diese nach oben oder naoh unten zu bewegen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5-14 soll die Betriebsweise des Kolbens 19 im Zylinder 21 beschrieben werden. In diesen figuren let ebenfalls einer der Zylinder 52 und dessen Kolben 51 dargestellt. Die Zylinder 21 und 52 sind in Parallelschaltung miteinander verbunden, d.h. ein fluides Medium kann durch die Leitung 53*den oberen Enden der Zylinder 21 und 52 oberhalb der Kolben 19 und 51 zugeführt werden oder das fluide Medium kann über die Leitung 54 beiden Zylindern unterhalb der entsprechenden Kolben zugeleitet werden. Sin Schieber ist schematisoh bei 55 dargestellt. Dieser Schieber ist ein einfacher Umkehrschieber, so daß. wenn sich der Schieber in der in Fig. 5 gezeigten Stellung befindet, der Druck den oberen Süden der Zylinder 21 und 52 zugeleitet wird und wenn sich der Schieber in der in fig. 7 gezeigten Stellung befindet, der Druck den unteren Enden der Zylinder 21 und 52 unterhalb der Kolben 19 und 51 zugeleitet wird.

In

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In Fig. 5 iet das Werkstück 60 in seiner vollständig auBgestoßenen Stellung gezeigt.

Alle schwimmenden Gesenkβ wurden derart niedergedrückt, daß sie Bioh in einer gemeinsamen Ebene befinden, um das Werkstück nach außen auszustoßen und der Kernstempel

18 wurde zurückgezogen, um das Werkstück innen frei zu geben. Bei der in Pig; 6 gezeigten Betriebephase ist das fertig hergestellte Werkstück 60 zur Seite gedrückt worden und eine Fülleinrichtung 61 wurde in eine Betrieb β et ellung über den Gesenken oder Formen gebracht. Während dieser Zeit wird auf die Oberseiten der Kolben

19 und 51 ein Druck aufgegeben.

In Fig. 7 haben eich die verschiedenen Gesenkplatten nach oben bewegt und/zwar zur Füllung und das pulverisierte Material 62 füllt in lockerer Weise den Hohlraum des Gesenkes. Wie Fig* 8 zeigt, ist der Schieber 55 umgestellt, um Druck unter die Kolben 19 und 51 einzuführen und der Kernetempel 18 wurde nach oben in die Stellung gedrückt, in der sich 8ohultern zwischen den Teilen 18 und 18a des Kernstempele gegen die Anschlagplatte 33 angelegt haben. Gleichzeitig wurde der Hilfskolben 51 nach oben bewegt _t um den Anschlag zu schließen, der den geteilten Ring 28 aufweist.

In Fig. 9 ist die Maschine in dem Zustand gezeigt, in welchem der Verdichtungsvorgang beginnt.

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Der Verdichtungevorgang verläuft in der Weise, wie ee in den Pig. 10 und 11 gezeigt 'ist, wobei die verschiedenen Gesenkplatten nach unten getrieben werden und wobei der Kernstempel ebenfalle nach unten getrieben wird, bis der Teil 18a des Kernetempels sioh auf den Segmentblöcken 28 abstützt, welche den Bodenanschlag bilden. Dadurch wird die Lage der Stufe f>3 im Kernstempel be stimmt und die Teile verbleiben in dieser Stellung, bis die Verdichtung vollendet ist. Zu diesem Zeitpunkt werden die Gesenkplatten naoh unten gedrückt, um, wie in Fig. gezeigt, die oberste äußere Stufe des Werkstückes frei zu geben. Zu diesem Zeitpunkt wird der Umkehreohieber 55 umgestellt, um Druck oberhalb der Kolben 19 und 51 zuzuleiten. Durch die Wirkung des Druckes oberhalb des Kolbens 51 werden die Stoßplatte 58 und die dieser zugeordneten Blöcke 45 naoh unten gedruckt, urnöie Eingseg-

) mente 28 auseinander zu drücken. Der Hauptkolben 19 bewegt sich jedoch nicht abwärts, weil die Reibung zwisohen dem Kernetempel und dem Werkstüok noch zu groß ist*

In Fig. 13 ist die zweite äußere Stufe des Werkstückes ausgestoßen und in Fig. 14 ist die letzte äußer· Stufe des Werkstückes ausgestoßen. Etwa4wisohen den Betriebsph&sen, die in den Fig. 13 und 14 gezeigt sind, überwindet der Druck, der auf die Oberseite des Kolbens 19

einwirkt,

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einwirkt, den Reibungswiderstand des Kernstempels innerhalb des Werkstückes lind der Kernetempel wird durch den offenen Anschlag in die in Fig. 14 gezeigte Stellung abgesenkt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Arbeitszyklus beendet·

Patentansprüche

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Claims

-H-

Patentansprüche

,' 1. Verdichtungspresse mit einem Gesenk, einem Kernstempel und einem Kolben, der mit dem Kernstempel verbunden ist und der in einem Zylinder arbeitet und mit Einrichtungen, um ein unter Druck stehendes fluides Medium dem Zylinder wahlweise oberhalb oder unterhalb des Kolbens zuzuleiten, um den Kernstempel in das Gesenk hinein zu drücken oder um den Kernstempel aus dem Gesenk heraus zu ziehen, gekennzeichnet durch einen Bodenanschlag, um den Kernstempel in einer vorbestimmten Stellung während des Verdichtungsvorganges und während des Ausstoßens eines Werkstückes zu halten, Einrichtungen, um den Bodenanschlag nach der Vollendung des Ausstoßens auszurücken, so daß der Kernstempel aus dem Werkstück durch eine Druckeinwirkung auf den Kolben herausgezogen werden kann.

2_e Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenanschlag einen geteilten Sing aufweist, der einen inneren Durchmesseyhat, der kleiner ist als das untere Ende des Kernstempels, daß die Einrichtungen zum ■Ausrücken Mittel aufweisen, um die Segmente des Hinges radial nach außen bis zu einem Punkt zu bewegen, an welchem das untere Ende des Kernstempels duroh den

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Ring hindurch gehen kann.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Oberflächen der Segmente des Ringe β von oben nach unten zueinander hin geneigt sind, um eine Anzahl von oben offenen, V-förmigen Aussparungen zu bilden, daß die Ausiilckeinriohtungen eine gleiche Anzahl von nach unten gerichteten Keilgliedern aufweieen, die in diese Nuten eintreten und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um diese Keilglieder nach unten zu drücken, um die Ringeegmente auseinander zu drücken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Keilglieder mit einer nach innen gerichteten £tihrungsoberfläche versehen sind, daß jedes der Ringsegnente an den geneigten Oberflächen mit einem vorspringenden Zapfen versehen ist, der mit den Führungsoberflä-chen zueanmenwirkt, daß sich die Eührungsobe rf lachen unterhalb dieeer Zapfen nach innen erstrecken, daß Einrichtungen vorgesehen sind, uqrilie Keilglieder gerneinea» nach oben zu bewegen, so daß die Zusammenwirkung der Führungsoberflächen und der Zapfen die Ringsegmente radial aufeinander zu in die Anschlagetellung bewegen.

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5· Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenneeichnet, daß alle Keilglieder an einem Ring befestigt Bind, der den Kernstempel umgibt, daß eine Anzahl von Betätigungezylindern um den Kernetempel herum angeordnet ist, daß jeder dieser Zylinder einen Kolben aufweist und daß alle Kolben an diesem Ring befestigt sind.