DE1947423A1 - Presswerkzeug zum Verpressen von Pulver - Google Patents

Description

DR.-INQ. OIPL..|Na.M.SC. DlP₁ .-PHYS. DR. DIPL.-PHYS HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH- HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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16.September I969

Wolverine-Pentronix Inc.

1737 Cicotte

LINCOLN PARK, Michigan, USA

Preßwerkzeug zum Verpressen von Pulver

Die Erfindung betrifft ein Preßwerkzeug zum Verpressen von Pulver zu festen, kompakten Gegenständen.

In den deutschen Patentanmeldungen P 15 77 278,8 und P 16 27 952.0, die der Anmelderin gehören, ist eine Presse und ein Preßwerkzeug beschrieben, die dazu dienen, Kerne, Kugeln, Perlen, Pellets u. dgl. aus pulverförmiger! Ferrit, Glas oder anderen vergleichbaren pulverförmigen Substanzen herzustellen, die sich unter Anwendung von Druck in einem Gesenk zu kompakten Körpern verpressen lassen. Die genannten Vorrichtungen dienen, in der Hauptsache zur Herstellung von Speicherkernen für Computer die

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normalerweise ringförmig sind, Pillen für die Arzneimittelindustrie, Kugeln für Kugelschreiber, und zur Herstellung von porösen· Lagern, Büchsen u.dgl. Speicherkerne für Computer und poröse ^ Lager und Büchsen sind gewöhnlich zylindrisch oder ringförmig, während Arzneimittel häufig die Form von Tabletten uid die Spitzen von Kugelschreibern die Form einer Kugel haben.

Kleine kompakte. Gegenstände'müssen meist sehr dimensionsgenau ausgeführt sein. Beispielsweise liegen die Abmessungen von Speicherkernen aus Ferrit im Bereich von etwa 0,125 bis 1,25 mm für die Dicke und etwa 0,125 bis etwa 2,0 mm für den Durchmesser, wobei die Toleranz dieser Abmessungen normalerweise innerhalb von +_ . 0,025 mm gehalten werden muß, manchmal sogar innerhalb von +^ 0,002mm. Darüberhinaus muß die Dichte der verpreßten Gegenstände, z.B. der Speicherkerne, ebenfalls möglichst genau eingehalten wer- ^ den, d.h., die Menge an Pulver, die in jeden Gesenkhohlraum der Presse eingefüllt wird, muß im wesentlichen dieselbe sein, ferner soll bei wiederholtem Einfüllen, d.h. bei fortwährendem Betrieb, die eingefüllte Menge innerhalb sehr enger Grenzen gleichbleiben. Die Dichte des fertigen Kerns muß bei sämtlichen Kernen ebenfalls dieselbe sein, d.h., es wird eine gleichmäßige Dichte verlangt, was zur Folge hat, daß die Verpressung des pulverförmigen Material; exakt und fortwährend unter konstanten Bedingungen erfolgt. Wenn die Abmessung und die Dichte nicht innerhalb enger Toleranzen gehalten werden, so ist die Wiedergabe der Kerne eines Speichers von Kern zu Kern praktisch nicht konstant. Um annehmbare Dimensions-Toleranzen zu erreichen, ist es notwendig, daß die Presse " . und ihre einzelnen Teile, sowie deren Bewegungen genau eingestell werden können, und zwar innerhalb einer Toleranz von wenigstens

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etwa 0,375"/^ (15 millionstel Ζοΐΐχ». wobei ferner Vorsorge für eine korrekte Füllung jedes Formhohlraums getroffen werden muß.

Bei den Pressen nach den eingangs genannten älteren Anmeldungen der Anmelderin werden die Gegenstände in einem Gesenk mit zahlreichen Formhohlräumen hergestellt, das einen Teil des Preßwerkzeuges bildet. Die gepreßten Teile werden automatisch aus dem Gesenk ausgeworfen, durch Unterdruck oder Vakuum angesaugt und aufgenommen und durch Auslaßöffnungen in geeignete Behälter abgeführt. Eine Steuereinrichtung, die einen Teil der Presse bildet, ist quer über die Gesenkplatte beweglich und trägt einen zweiten Trichter für das zuzuführende Pulver, einen Gegenhalter und einen Vakuumaufnahmekopf. Der zweite,Trichter, der mit Pulver aus einem ersten Trichter gefüllt wird, ^der ' ihm durch eine flexible Rohrleitung od.dgl. verbunden ist, wird zunächst über den oder die Formhohlräume gebracht, die mit Pulver gefüllt werden bis sie tiberfließen, während die Stempel nach oben gezogen werden, so daß aus den Formhohlräumen eine vorgegebene Menge an überschüssigem Pulver ausgestossen wird, worauf der Trichter durch eine schwingende Bewegung der Steuereinrichtung entfernt und die Oherflache der Gesenkplatte sauber gewischt wird. Der Gegenhalter ist an der oberen Fläche der Matrize oder des Gesenkes über den Formhohlräumen angeordnet.

Das Pulver in jedem Formhohlraum wird dann zwischen Gegenhalter und Stempel verdichtet und zusammengepreßt. Der Gegenhalter wird dann von seiner Stellung tiber den Formhohlräumen entfernt und durch den Vakuumaufnahmekopf ersetzt. Die Stempel werden dann

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durch die Formhohlräume hindurch soweit verschoben, daß ihre oberen Enden im wesentlichen mit der Oberfläche des Gesenkes bündig sind, so daß die fertigen verpreßten Teile aus den Gesenken ausgestossen und. von dem Vakuumkopf aufgenommen werden. Der Vakuumkopf wird dann aus seiner Stellung über den Formhohlräumen entfernt fe und über eine oder eine Anzahl von Austrittsöffnungen gebracht, die dieselbe Anordnung haben wie die Formhohlräume im Gesenk, worauf die fertigen Teile durchdie Austrittsöffnungen in einzelne •Behälter fallen.

Bei den Vorrichtungen nach den genannten älteren Anmeldungen ist das Werkzeug, das zur Herstellung von ringförmigen oder kreisförmigen Teilen dient, mit einer Gesenkplatte versehen, die eine oder eine Vielzahl von' in gleichen Winkelabständen angeordnete öffnungen aufweist, die in einem Kreis angeordnet sein können, wobei jeder öffnung ein Stempel zugeordnet ist, der in die öffnung hineingeschoben werden kann, um einen abgegrenzten Formhohlraum ^ für das Pulver zwischen dem Stempelkopf und der Oberfläche der Ge-™ senkplatte zu bilden, wobei in einer Längsbohrung des Stempels ein Lochstempel axial einstellbar geführt ist, um Gegenstände herzustellen, die in der Mitte mit einem Loch versehen sind. Während des Preßvorganges wird der Lochstempel in der Form nach oben geführt, so daß sein Kopf mit der Oberfläche der Gesenkplatte bündig ist, worauf das um ihn angeordnete Pulver zusammengepreßt wird indem der Stempel,;, (d.h. der ringförmige Stempel) auf den Gegenhalter zu bewegt wird, der ortsfest über der Form angeordnet ist. Hierbei mußten die Bewegungen sowohl des Lochstempels als auch des eigentlichen Hauptstempels (d.h. des ringförmigen Stempels ) bei jedem Preßvorgang genau gesteuert werden.

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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Preßwerkzeug zu schaffen, das die Nachteile der älteren Vorrichtungen vermeidet und das einfacher und. genauer einstellbar ist.

Gemäß der Erfindung wird dies bei dem eingangs genannten Preßwerkzeug dadurch erreicht, daß. der oder die Lochstempel, die sich durch die ringförmigen Stempel erstrecken, innerhalb diesen frei verschiebbar, jedoch in einer Stellung arretierbar sind, in der" sie mit der Oberfläche der Gesenkplatte bündig sind.

Die Lochstempel werden in dieser Stellung während des Betriebs der Presse gehalten, während die eigentlichen Hauptstempel in regelmäßigen Intervallen in die Pormhohlräume hineingeschoben und wieder zurückgezogen werden, um ringförmige oder kreisförmige Teile zu verpressen. Hierdurch erreicht man den Vorteil, daß nur ein bewegliches Teil in der Form gesteuert werden muß, wodurch die Dxmensionierung der Teile genauer wird.

Ein Problem, das bei Pressen, in denen Pulver zu einzelnen Teilen verpreßt wird, auftritt, ist die Erreichung und Beibehaltung eines hohen Gütegrades des Oberflächen-Finish der einzelnen Elemente der Maschine, die mit dem Pulver in Berührung kommen und von denen die Dimensions-Toleranzen der hergestellten Erzeugnisse abhängen. Um genaue Abmessungen zu erreichen, werden die Gesenkplatte und die Stempel-normalerweise aus gehärtetem Werkzeugstahl oder aus Wolfram-Karbid hergestellt, wobei die Oberfläche der Gesenkplatte und die des Gegerihalters normalerweise mit einem Super-Finish versehen sind. Einige pulverförmiger Substanzen, beispielsweise pulverförmiges Ferrit, das bei der Herstellung

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von Speicherkernen für Computer verwendet wird, haben jedoch eine stark abschleifende oder schmirge!artige Wirkung. Die Oberfläche der Gesenkplatte kann daher leicht angefressen werden, wenn das überschüssige pulverförmige Ferrit durch die Steuereinrichtung abgewischt wird, ehe die Gegenhalterplatte in Eingriff mit den ge-P füllten Formhohlräumen gelangt. Infolge dieses Abwischens unter-

• liegt die Gesenkplatte einem Verschleiß,'durch den die vorgegebenen Toleranzen verloren gehen. Ferner werden die oberen Enden der Stempel durch ihren fortgesetzten Kontakt mit dem pulverförmigen Ferrit beim Zusammenpressen abgenützt. Gewöhnlich muß nun das Werkzeug auseinander gebaut und die Arbeitsfläche der Matrizen- oder Gesenkplatte nachgeschliffen werden, außerdem müssen die Lochstempel nachgeschliffen oder ersetzt werden, abhängig von der- Stärke des Verschleißes, worauf das Werkzeug wieder zusammengebaut wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung werden die Gesenkplatte, die Lochstempel, die eigentlichen Stempel, die Stemfc pelhalter und die zugehörigen Teile als eine komplette Einheit ausgeführt,die aus der Presse herausnehmbar ist, wobei sämtliche Teile gleichzeitig nachgeschliffen werden können, indem die Einheit mit den nachzuschleifenden Flächen auf eine übliche Läpp-Scheibe aufgesetzt wird. Sämtliche Arbeitsflächen liegen hierbei auf der Läpp-Scheibe auf und werden gleichzeitig nachgeschliffen . und geläppt. Hierdurch ist eine beträchtliche Einsparung an Zeit und Kosten beim Auswechseln und Nachschleifen der Werkzeuge erzielbar.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfol- · gend anhand der Zeichnung erläutert, in der

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Pig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer, erfindungsgemäßen Presse zeigt.

Pig. 2 zeigt schematisch und perspektivisch den Arbeitsbereich der Presse nach Fig. 1.

Pig. 3-5 zeigen schematisch die Arbeitszyklen der Presse nach Pig. I.

Fig. 3a zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Gesenkplatte und einer Einstelleinrichtung in einer Stellung, in der die Gegenstände ausgeworfen werden.

Fig. -6 - 11 zeigen perspektivisch verschiedene Werkzeuge mit einem oder mehreren Formhohlräumen .

Pig. 12 ist eine Draufsicht auf ein Werkzeug mit . sechs Formen.

Pig. 13 ist ein Querschnitt durch das Werkzeug nach Fig. 12 längs der Linie 13-13-

Fig. 14 zeigt im Schnitt eine weitere Ausführungsform eines Werkzeugs mit mehreren Formen.

Fig. 15 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil der Gesenkplatte des Werkzeugs nach Fig. I¹I.

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Pig. 16 zeigt einen Schnitt durch noch eine Ausführungsform des Werkzeugs, das mit einer Form versehen ist..

Fig. 17 zeigt eine Seitenansicht einer Einrichtung ' zur Betätigung des Stempels des Werkzeugs

nach Fig. 16.

Fig. 18 ist eine Draufsicht auf die Gesenkplatte des Werkzeugs nach Fig. 16.

Fig. 19 zeigt einen Querschnitt des Werkzeugs nach Fig. 16 längs der-Linie 19-19·

Fig. 20 ist eine Ansicht von unten auf das Werkzeug nach Fig. 16.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Presse 22 dargestellt, die eine Grundplatte 2k besitzt, die einen Rahmen 26 trägt, auf dem eine Arbeitsplatte 28 aufliegt. Der Rahmen umschließt einen Antrieb 30, der eine Nockenwelle 33 umfaßt, die eine Vielzahl von Nocken trägt, von denen jedoch nur zwei bei 32 und 35 gezeigt sind. . Der Nocken 32 arbeitet mit einem Nockenstößel 31 zusammen, der •am Ende einer Kurbel 3^ angebracht ist. Die Gruppe 3^» die zentral im Rahmen 26 auf einer Welle 37 drehbar gelagert ist, ist an einem Ende in Richtung auf den Nocken 32 zu mit Hilfe einer Feder vorgespannt, während ihr anderes Ende, wie bei 27 in Fig. gezeigt, gegabelt ist, um über eine Rolle 29 einen Kolben 36 anzutreiben, der in eine Innenbohrung der Rolle eingeschraubt

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ist und unterhalb der Arbeitsplatte 28 in einer Büchse 39 im Rahmen 26 gehalten wird.

Der Kolben 36 bewegt die Stempel eines Werkzeugs ^iO mit Hilfe einer Stange 41 hin und her, die am Ende des Kolbens 36 befestigt ist. Das Werkzeug 4O₃ das eine der Formen nach den Fig. 6 bis 11 haben kann, ist innerhalb einer öffnung 38 am vorderen Ende der Arbeitsplatte 28 eingebaut und es ist mit dieser z.B. durch Schrauben 44 geeignet verbunden, die in geeignete öffnungen in der Gesenkplatte 42 des Werkzeuges 40 passen. Die Gesenkplatte 42 ist bündig mit der Oberfläche der Arbeitsplatte 28 und sie ist mit einem oder mehreren Formhohlräumen 43 und einer entsprechenden Anzahl von Austragsöffnungen 45 versehen.

Am oberen Ende der Arbeitsplatte 28 ist eine Einstelleinrichtung 46 angeordnet, die drei Arbeitsstationen aufweist und die um eine Säule 51 schwenkbar ist und durch den Motor der Presse (nicht gezeigt) zeitlich gesteuert angetrieben wird. Die drei Arbeitsstationen sind folgende:

Eine Füllstation, um das pulverförmige Material durch einen Verteilerkopf 48 auszuteilen, dem das Material von einem Trichter 50 über eine flexible Leitung 49 zugeführt wird; eine Preßstation, die mit einem Gegenhalter 52 versehen ist, der mit Hilfe einer schwenkbaren Spanneinrichtung 54 nach unten auf die Gesenkplatte 42 gespannt werden kann; und eine Auswerfstation, die mit einem Vakuum-Aufnahmekopf 56 versehen ist, der an eine nicht gezeigte Vakuumquelle (oder Unterdruckquelle) über eine Leitung 58 angeschlossen ißt, um die fertigen Teile über den Formhohlräumen aufzunehmen, wenn sie aus diesen ausgeworfen werden, was noch erläutert wird.

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Die Presse 22 wird, wie die Pig. 3 bis 5 zeigen, folgendermaßen zeitlich betätigt und gesteuert. Nachdem die Maschine eingeschaltet ist, wird mit Hilfe der sich drehenden Nockenwelle 33, die auf einen der Nocken einwirkt, wobei eine geeignete nicht gezeigte übertragungseinrichtung vorgesehen ist, die Positionier-

J) oder Einstelleinrichtung 46 in eine Stellung geschwenkt, in der der Verteilerkopf 48 über der oder ,den Förmhohlräumen 43 liegt, wie Fig. 3 zeigt, um jede Form mit dem pulverförmiger Material 60 zu füllen, und zwar in einer Menge,, die durch die Stellung jedes Stempels 62 des Werkzeugs 40 innerhalb der Form 43 gegeben ist. Danach wird die Positioniereinrichtung 46 zeitlich gesteuert herumgeschwenkt, um den Gegenhalter 52 über die Formen 43 zu bringen, wobei das überschüssige pulverförmige Material in dem Verteilerkopf 48 zurückbleibt. Die Spanneinrichtung 54 für den Gegenhalter wird, zeitlich gesteuert, durch die Drehung eines Hebels betätigt, dessen unteres Ende an dem Nocken 35 anstößt, der durch die Nockenwelle 33 gedreht wird, wie die Fig. 1 und 2 zeigen,

^ wodurch der Drehzapfen 59 geschwenkt und dadurch der Gegenhalter 52 nach unten auf die Gesenkplatte 42 über den Formen 43 gedrückt wird (Fig. 4). Gleichzeitig werden der oder die Stempel 62 in der oder den Formen 43 durch den Nocken, der auf die kurbel "34 einwirkt, betätigt und nach oben bewegt, um das lockere Pulver 60 zusammenzupressen. Danach wird die Positioniereinrichtung 46 zeitlich gesteuert in eine Stellung geschwenkt, in der der Aufnahmekopf 56 über die Formen 43 gebracht wird, (Fig. 5) um die gepreßten Teile 64 aus den Formen 43 aufzunehmen, wenn sie aus den letzteren durch ein weiteres Vorschieben der Stempel 62 durch die Formen, ausgeworfen werden, wobei die fertigen Teile in dem· Aufnahmekopf 56 an einem Schirm 57. gehalten werden. Danach wird

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die Positioniereinrichtung 46 in ihre ursprüngliche Verteilerstellung nach Pig. 3 geschwenkt, wobei gleichzeitig die fertigen Teile 64 über die Austragsöffnungen 45 gebracht werden, durch welche sie in geeignete separate Behälter (nicht gezeigt) fallen.

Bei der in Fig. 3a. dargestellten bevorzugten Ausfuhrungsform ist eine andere Positioniereinrichtung 46a vorgesehen, die einen Gegenhalter 52a, einen Verteilerkopf 48a und einen Aufnahmekopf 56a in entsprechender Anordnung trägt. Bei dieser Ausführungsform ist der Gegenhalter 52a zwischen dem Verteilerkopf 48a₃ der wie die Zeichnung zeigt, links von ihm angeordnet ist, und dem Aufnahmekopf 56a angeordnet, der rechts des Gegenhalters liegt. Diese Anordnung hat sich als praktischer für den Arbeitsablauf gezeigt.

Bei der Gesenkplatte 42a der Ausführungsform nach Fig. 3a sind die Austragsöffnungen 45 entsprechend der anderen Ausbildung der Positioniereinricht-ung angeordnet. Dies wird mit Hilfe einer relativ großen öffnung I60 in der Gesenkplatte in der Nähe vo : einer Ecke der Gesenkplatte erreicht, wobei die Mitte der öffnung auf einem Bogen liegt, der von der Mitte der Formhohlräume ausgeht und einen Radius hat, der durch die Drehachse der Positioniereinrichtung 46 bestimmt ist. Die öffnung 16O eignet sich zur Aufnahme eines Einsatzes 162, der eine oder mehrere Austragsöffnungen besitzt. Die Zahl der Austragsöffnungen 45 des Einsatzes 162 entspricht der Zahl der Formhohlräume 43· Wenn die Positioniereinrichtung 46a von der Auswerf- und Aufnahmestellung, die in Fig. 3a gezeigt ist, in eine Stellung gedreht wird, in der der Verteilerkopf 48a über den Formen bzw. Formhohlräumen liegt, liegt der Aufnahmekopf 56a über den Austragöffnungen 45. Gleichzeitig werden die Formen erneut mit pulverförmigem Material für den nächsten Arbeitszyklus gefüllt.

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Wie oben erläutert und wie in den Fig. 3 bis 5 gezeigt, bestehen die Formen 43 aus gehärteten Büchsen 66, die mit Preßsitz in geeigneten öffnungen 67 in der Gesenkplatte 42 sitzen, und die die Druckkräfte aufnehmen und eine geeignete Fläche für die Abstützung der Stempel 42 bilden, die sich durch die Büchsen hindurch erstrecken bzw. bewegen. Das pulverförmige Material wird im oberen Teil der Büchse 66 zwischen dem Gegenhalter 52 und dem Stempel zusammengepreßt, wobei der Verschleiß der Büchse zwischen ihren Enden vermieden wird, wie es bisher in üblichen Pressen der Fall war, die sich gegenüberliegende obere und untere Stempel und rela-

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tiv hohe Drücke bis zu etwa 750 kg/cm verwenden. Bei der Erfindung sind dagegen genaue ebene Flächen beim Gegenhalter, bei der Gesenkplatte, bei den Büchsen und bei den Stempeln erforderlich, um eine Genauigkeit von beispielsweise 0,25 mm (10 tausendstel Zoll) zu erreichen, die bei der Herstellung von Kernen für Speicher oder Transformatoren gefordert wird, wobei diese Genauigkeit erfindungsgemäß erreicht wird, indem der komplette Werkzeugsatz, ohne daß er auseinandergebaut werden muß, periodisch nachgeschliffen wird.

Bestimmte Gegenstände aus gepreßtem Pulver müssen mit einer öffnung oder einem Loch versehen sein, wobei, um dieses herzustellen, ein Lochstempel 68 vorgesehen ist, der etwa axial durch die Mitte der Stempel 62 verläuft. Es ist außerordentlich schwierig, den Lochstempel in der vorgerückten Stellung innerhalb der Form genau einzustellen, während das Pulver zusammengepreßt wird, so daß er genau mit der Arbeitsfläche 70 der Gesenkplatte 62 flüchtet, was notwendig ist, um saubere Flächen und genaue Abmessungen zu erreichen, Wie Fig. 4 zeigt, müssen die zusammenwirkenden Teile, die beim Pressen aneinander stoßen, bündig miteinander sein, damit die Innen- und Außenflächen der fertigen Gegenstände rechtwinklig zu der oberen und der unteren Fläche liegen. Bei der Erfindung sind

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Mittel vorgesehen, um den Lochstempel 68 bündig mit der Fläche 70 einzustellen, und zwar unabhängig von der Bewegung des den Lochstempel 68 umgebenden Stempels 62.

In den Fig. 6 bis 11 sind mehrere Beispiele des erfindungsgemäßen Werkzeugs 40 dargestellt, wobei Fig. 6 ein Werkzeug 40a mit einer Form, Fig. 7 ein Werkzeug 40b mit zwei Formhohlräumen, Fig. 8 ein Werkzeug 40c mit vier Formhohlräumeh, Fig. £>; ^eiⁿ Werkzeug 4Od mit sechs Formen,. Fig. 10 ein Werkzeug 4Oe mit acht Formen und Fig. 11 ein Werkzeug 40f mit zwölf Formen zeigen, die die am meisten vewwendeten Ausführungsformen darstellen. Es können natürlich Vorrichtungen mit mehr oder weniger Formen vorgesehen werden.

Sämtliche Werkzeuge 40a bis 40f haben eine Öffnung 160 in der Gesenkplatte in einer ihrer Ecken, die im Winkel zu den Formen oder Formhohlräumen 43 versetzt ist ., wobei die Öffnung einen Einsatz 162 aufnimmt, der eine entsprechende Anzahl von Austragsöffnungen 45 aufweist.

In den Fig. 12 und 13» in denen ein Werkzeug in umgekehrter Stellung gezeigt ist, worauf noch eingegangen wird, ist das Werkzeug 40d mit einer Gesenkplatte 42 mit sechs Formhohlräumen versehen, wobei die Gesenkplatte etwa rechteckig ausgebildet ist und die Formhohlräume 43 vorzugsweise in einem Kreis angeordnet sind, wobei ferner eine Öffnung i60d für die Aufnahme eines Einsatzes l62d vorgesehen ist, der mit einer Vielzahl von Austragöffnungen 4.5 versehen ist, deren Zahl der. Zahl der Formhohlräume 43 entspricht, um die fertigen Werkstücke jeder Form getrennt zu halten. Die

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Gesenkplatte 42 ist mit Hilfe von Schrauben 72 an einem Bund befestigt, der am oberen Ende eines zylindrischen Gehäuses 76 ausgebildet ist. Das Gehäuse 76 hat, wie Fig. 13 zeigt, eine axiale Bohrung 78, deren Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser, der die kreisförmig angeordneten Formen 43 umschreibt.

P Die Bohrung 78 im unteren Ende 77 des Gehäuses 76 ist mit einer mit ihr fluchtenden Bohrung 80 versehen, deren Durchmesser beträchtlich kleiner ist, und durch die sich die Stange 41 für die Betätigung des oder der Stempel erstreckt. Die Stange 41 hat einen vergrößerten Kopf 82, der in der Bohrung 78 verschiebbar ist. Der Kopf 82 ist mit einer Anzahl radialer Schlitze oder Aussparungen 83 versehen, deren Zahl der Zahl der Formhohlräume 43 in der Gesenkplatte 42 entspricht. Die Schlitze 83 nehmen die Stempel auf, die ebenfalls einen Kopf 84 besitzen, der am Boden der Schlitze angeordnet ist, um =■ mit Hilfe von Halteringen 86 innerhalb der Schlitze oder Aussparungen gehalten zu warden. Infolge dieser Anordnung können sich die Stempel 62 in den Büchsen 66

| selbst einzeln ausrichten, da sie in den Schlitzen 83 bei der Anordnung auf dem Werkzeug verschiebbar sind. Die Schenkel 88 der Stempel 62 erstrecken sich durch die Büchsen 66, von denen je eine-für jeden Formhohlraum 43 vorgesehen ist. Die Stempel haben eine axiale durchgehende Bohrung, um jeweils einen Kernstab oder einen Lochstempel 68 aufzunehmen, die sich durch öffnungen 90 im Kopf 82 der Stange 41 erstrecken, und zwar koaxial mit den Schlitzen 83 und die sich ferner in und durch koaxiale Bohrungen 92 im unteren Teil 77 des Gehäuses 76 erstrecken, und zwar im Abstand um die Bohrung 80 für die Betätigungsstange Die unteren Enden 94 des Lochstempels 68 sind dicker ausgebildet,

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so daß man eine im wesentlichen enge Passung in den Bohrungen 92 erhält, wobei querverlaufende Schrauben 96 für jeden Lochstempel vorgesehen sind, die sich durch den unteren Teil 77 des Gehäuses erstrecken, um die Lochstempel in ihrer eingestellten richtigen Lage zu arretieren. Wenn nun die Lochstempel 68 an Ort und Stelle arretiert sind, werden die Stempel 62 durch die Betätigungsstange kl innerhalb der Büchsen 66 verschoben,- da sie mit Hilfe der Halteringe 86 mit dem Kopf 82 der Stange verbunden sind. Der Kopf 82 bewegt sich bei Betätigung des Kolbens 36 frei innerhalb der größeren Bohrung 78 hin und her, ohne die Lage der Lochstempel 68 zu beeinflussen oder zu stören.

Um das Werkzeug 40d richtig anzuordnen, so daß die Außenflächen der Gesenkplatte 62, der Büchsen 66, der Stempel 62 und der Lochstempel 68 von Anfang an miteinander bündig sind, wird die Gesenkplatte k2 umgedreht und auf eine genau bearbeitete ebene Platte aufgesetzt, wie in Fig. 13 gezeigt ist. Die Büchsen 66 sind vorher schon in ihre entsprechenden öffnungen in der Gesenkplatte k2 eingesetzt worden. Danach wird das vorher zusammengebaute Gehäuse 76 ebenfalls in umgekehrter Lage an Ort und Stelle gebracht, in-dem die Stempel 62 in die entsprechenden Büchsen 66 eingeführt werden. Das Gehäuse 76 wird dann an der Unterseite der Gesenkplatte 42 mit Hilfe der Schrauben 72 befestigt, die sich durch den Bund Jk in die Gesenkplatte erstrecken. Danach werden die Kernstäbe oder Lochstempel 68 nach unten auf die Platte 98 zu geschoben, bis sie mit der Außenfläche der Büchsen und der Fläche 70 der Gesenkplatte genau bündig sind, worauf sie in dieser Lage durch Anziehen der Schrauben 96 arretiert werden.

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Das Werkzeug 40d ist dann fertig zum Einsetzen in die Presse 22. Die Ausführungsform nach den Fig. 14 und 15 zeigt ein Werkzeug 40c mit vier Formen, das mit einer Gesenkplatte 42' mit vier Formhohlräumen 43^! .versehen ist, die im wesentlichen in deren Mitte quadratisch angeordnet sind. Ein Gehäuse 76' ist mit Hilfe eines Bundes 74' an der Unterseite der Gesenkplatte 42' befestigt und mit .einer Anzahl langgestreckter Bohrungen 100 versehen, deren Zahl der Anzahl der Formhohli'-äv.r-? entspricht. Jede der Bohrungen 100 kann verschiebbar einen zylindrischen Bolzen 102 aufnehmen, der in der Bohrung axial verstellbar ist und mit einer zentralen Öffnung oder Bohrung versehen ist, durch die sich eine Stange IO6 erstreckt. Die Stangen IO6 sitzen, verschiebbar in den Bolzen 102 .und tragen jeweils einen Kopf oder Stempel 108", die verschiebbar in den Büchsen 66' sitzen, von denen je eine in jedem der Formhohlräume 43' angeordnet ist. Die Stempel IO8 der Stangen IO6 sind in gleichen Abständen mit Öffnungen bzw. Bohrungen versehen, um eine Anzahl von Lochstempeln 68' aufzunehmen (bei der vorliegenden Ausführungsform vier je Stempel ) die sich verschiebbar durch die Stempel erstrecken.

Dieses Werkzeug eignet sich zur Herstellung kreisförmiger tablettenartiger Teile, die vier Löcher in gleichen Abständen aufweisen. Um die Lochstempel 68' genau einzustellen, damit ihre Enden mit der Oberfläche der Gesenkplatte 62' bündig sind, sind die Enden 'der Lochstempel innerhalb der verstellbaren Bolzen 102 befestigt, so daß bei einer axialen Verstellung der einzelnen Bolzen 102 in den Bohrungen 100 die Lochstempel eingestellt werden, so daß sie mit der Oberfläche 70' der Gesenkplatte bündig sind, wie dargestellt ist, worauf die Bolzen 102 in der eingestellten Lage mit Hilfe von Schrauben 110 arretiert werden, die sich durch das untere Ende des Gehäuses erstrecken, so daß damit die Lochstempel

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in ihrer genauen Lage relativ zur Oberfläche 70' der Gesenkplatte eingestellt sind. Eine genaue gleichzeitige Bewegung der Stangen IO6 für die Vorwärtsbewegung der Stempel IO8 durch die Büchsen 66' wird mit Hilfe eines gemeinsamen Stempelhalters 112 erzielt, in welchem sämtliche vier Stangen IO6 in ihrer genauen Stellung aufgenommen und gehalten sind. Jede der Stangen IO6 ist einzeln in dem Stempelhalter 112 mit Hilfe von Schrauben 114 befestigt, die in • keilförmige Aussparungen II6 in den Enden der Stangen 106 eingreifen, um eine individuelle axiale Einstellung und eine parallele vertikale Ausrichtung der Stempel in den Büchsen 66¹ relativ zueinander und relativ zu der Oberfläche 70' der Gesenkplatte zu erreichen. Der Stempelhalter 112 wird durch die Betätigungsstange betätigt, die mit dem Kolben 36 der Maschine verbunden ist, so daß bei einer Hin- und Herbewegung des Kolbens 36 die Stangen IO6 durch die arretierten Bolzen 102 hindurch verschoben werden, so daß die Stempel IO8 gleichzeitig in den Büchsen 66' hin- und herbewegt werden, ohne die Läge der Kern.ste.mpel 68' zu beeinflussen.

Die Ausfuhrungsform nach den Pig. 16 bis 20 betrifft ein Werkzeug 40a mit einer Gesenkplatte 42", die einen zentralen Pormhohlraum 43" und eine Austragsöffnung 45 entfernt hiervon aufweist, wobei ein Einsatz 162a vorgesehen ist, der in einer öffnung l60a angeordnet ist. Ein Gehäuse 76" ist an der Unterseite der Gesenkplatte 42" mit Hilfe von Schrauben 72" befestigt, die sich durch einen Bund 74" erstrecken. Das Gehäuse 76" hat eine axiale Bohrung II8 im unteren Ende, an welchem eine axial verstellbare Hülse 120 angeordnet ist, die verschiebbar einen Stempelhalter 122 aufnimmt, der durch die Betätigungsstange 4l betätigbar ist, die am Kolben 36 der Maschine befestigt ist. Das obere Ende des Stempelhalters 122 in der Bohrung 118 ist mit einem querverlaufenden Schlitz (Fig. 19) veraohon, der ein<;n hinterschnlttenen Teil 126 zur Auf-

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nähme des Bundes 128 .eines Stempels 130 versehen ist, um diesen an dem Stempelhalter zu befestigen. In einer axialen durchgehenden Bohrung 132 im Stempel 130 ist ein Kern oder Lochstempel 134 . axial verschiebbar angeordnet, der sich in eine Sacklochbohrung 136 des Stempelhalters 122 erstreckt.

Das untere Ende des Lochstempels 134 innerhalb des Stempelhalters 122 ist mit einem querverlaufenden Stift 138 versehen, der nach * außen gerichtete Teile l40 hat, die sich durch gegenüberliegende längsverlaufende Schlitze 142 und 144 r trecken, die im Stempelhalter 122 vorgesehen sind und die sich - rner in die verstellbare Hülse 120 erstrecken, in der sie befestigt sind. Der Lochstempel 134 ist somit an der verstellbaren Hülse 120 durch den Stift I38 so befestigt, daß er eine axiale Bewegung relativ zum. Stempelhalter 122 und umgekehrt ausführen kann, da der Stift sich ^-irch die Spitze 142 und 144 erstreckt. Der Lochstempel 134 wird rnit der Oberfläche 70" der Gesenkplatte bündig eingestellt und zwar t mit Hilfe eines äußeren Bundes 146 an der Hülse 120, der über der unteren/14o des Gehäuses 76" liegt. Wie Fig. 20 zeigt, ist der Bund 146 mit einer Anzahl Schrauben 150 versehen, um den Bund 146 an dem Gehäuse 76" zu befestigen und er ist ferner mit einer gleichen Anzahl von Schrauben 152 in gleichen Winkelabständen versehen, die an der Bodenfläche 148 des Gehäuses 76" anstossen, um hierdurch den Bund 146 in eingestellter Lage im Abstand relativ zur Fläche 148 des Gehäuses zu halten. -

Um die Hülse 120 und damit den Lochstempel 134 axial einzustellen, werden die Schrauben 152 gelöst, worauf mit Hilfe der Schrauben ISO die Hülse 120 in die Bohrung 118 hinein oder aus ihr bewegt wird, um den Lochstempel 134 bündig mit der Oberfläche 70" der Gesenkplatte einzustellen.

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Nach der Einstellung werden die Schrauben 152 gegen die Bodenfläche 148 des Gehäuses angezogen, um den Lochstempel 134 sieher und fest an Ort und Stelle zu arretieren. Wenn der Kolben 3t auf den Stempelhalter 122 einwirkt, wird der Stempel I30 in der Büchse 66" innerhalb des Formhohlraums 43" hin- und herbewegt., wobei der Stempelhalter 122 sich frei innerhalb der Hülse 120 bewegt, ohne die Lage des Lochstempels 134 zu beeinflussen öder zu stören, da der Zapfen I38 sich durch die Schlitze 142 und Is4 erstreckt.

In sämtlichen beschriebenen Ausführungsformen wird das Werkzeug in der oben beschriebenen Art eingestellt, nämlich dadurch, daß . es umgedreht und auf eine genau bearbeitete Ebene Fläche aufgesetzt wird, worauf die Lochstempel vorgeschoben werden bis sie an der ebenen Fläche anstossen, so daß sie mit der Oberfläche 70 der Gesenkplatte bündig sind, worauf sie in dieser Stellung arretiert werden. Dasselbe geschieht, wenn das Werkzeug bzw. die Gesenkflächen nachgeschliffen,werden. Der komplette Werkzeugsatz· wird umgedreht und auf eine Läppscheibe aufgesetzt, worauf die nachzuschärfenden Kanten manuell geläppt werden. '■ ·

Infolge der stark erodierenden bzw. abschleifenden Wirkung einiger der pulverförmigen Substanzen, die bei diesen Pressen verwendet werden, können die Fläche 70 der Gesenkplatte 42 und die unteren Enden der Lochstempel 60 und ebenso der Büchsen 66 abgenützt und abgeschliffen und die Kanten können abgerundet werden. Die abgenützten Kanten des Werkzeugsatzes werden nachgearbeitet indem das Werkzeug aus der Presse herausgenommen und umgedreht wird, worauf

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die Gesenkplätte 42 auf eine übliche rippscheibe aufgesetzt wird. Durch Lösen der entsprechenden Schrauben können sich die Lochstempel 68 und die Stempel 62 frei bewegen und auf der Läppscheibe einstelle^ so daß sämtliche abgenutzten Flächen gleichzeitig auf dasfe gewünschte Endmaß .geschliffen'werden. Die einzelnen Teile des Werkzeugs müssen also zur Nachbearbeitung nicht auseinander genommen werden. Man erhält hierdurch genauere Abmessungen bei den gefertigten Teilen, da das Werkzeug eine kleinere Anzahl sich bewegender Elemente hat, deren Relativbewegungen genau eingestellt und kontrolliert werden müssen.

Die Lochstempel können in den anderen ringförmigen Stempeln einzeln in Längsrichtung genau relativ zu der Gesenkplatte k2 eingestellt werden, und zwar ohne Verwendung von irgendwelchen Hilfselementen. Die Stempel werden gleichzeitig mit Hilfe eines gemeinsamen Betätigungsgliedes angetrieben, außerdem sind die Stempel und die Lochstempel, obwohl sie in Längsrichtung genau geführt W sind, im wesentlichen frei beweglich, so daß sie sich innerhalb der Büchsen einstellen können .

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Claims (10)

Iy - 123 16.9.1969 ■ Ä - Patentansprüche :

1. Werkzeug für eine Presse zum Verpressen von pulverförmigen Substanzen, mit einer Gesenkplatte, einem an einer Seite dieser Platte befestigten zylindrischen Gehäuse, wenigstens einem in diesem Gehäuse hin- und herbewegbaren Stempelschaft, der an einem Ende mit einem Stempel versehen ist, und mit wenigstens einer öffnung in der Gesenkplatte, die mit dem zylindrischen . Gehäuse fluchtet, gekennzeichnet durch wenigstens einen in Längsrichtung verstellbaren Lochstempel (68), der sich durch das Innere des Stempels (62) in dem zylindrischen Gehäuse (76) erstreckt, und der im Stempel (62) und in dem zylindrischen Gehäuse (76) frei verschiebbar, jedoch mit Hilfe einer Einrichtung, die mit dem Gehäuse (76) verbunden ist, so arretierbar ist, daß der Lochstempel (68) mit der Oberfläche (70) der Gesenkplatte (42) bündig ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Arretieren des oder der Lochstempel (68) Schrauben aufweist, die sich radial durch das Gehäuse (76) erstrecken, um den oder die Lochstempel (68) gegen eine axiale Bewegung zu halten.

3. Werkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hülse (120), die in dem zylindrischen Gehäuse (76") verschiebbar ist, eine Einrichtung, um den Lochstempel (134) in der Hülse (120).zu befestigen, die mit einem Bund (146) versehen ist, der sich außerhalb des Gehäuses (76") angrenzend an dessen Boden erstreckt, ferner durch Schrauben (150), um die Hülse (120) in Axialrichtung in die Kapsel (76") hinein oder aus ihr heraus zu bewegen und

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durch verstellbare Schrauben (152) , die mit dem Bund (l46) verbunden sind, um die Längsbewegung der Hülse (120) einzustellen und zu begrenzen.

4. Werkzeug nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch einen Stempelhalter (122), der sich frei durch die Hülse (120) erstreckt, ferner dadurch, daß die Einrichtung zum Befestigen des Lochstempels (134) an der Hülse (120) einen Stift (I38) aufweist, der sich durch Schlitze (142, 14M) im Stempelhalter (122) erstreckt, und der mit der Hülse (120) verbunden ist, um eine freie Hin- und Herbewegung des empelhalters (122) relativ zu dem Lochstempel (13*0 und zu der Hülse (120) zu ermöglichen. · ■■-..-

5· Werkzeug nach Anspruch 1, mit einer Vielzahl von Stempeln und Formhohlräumen, einer Gesenkplatte, die eine Vielzahl von öffnungen aufweist und die an dem zylindrischen Gehäuse gefestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (76^s) mit einer der Zahl der öffnungen der Gesenkplatte (42') entsprechenden Anzahl von axialen Durchgangsbohrungen (100) versehen ist, die mit den Bohrungen der Gesenkplatte (42') fluchten, und in denen auf der der Gesenkplatte (42¹) abgewandten Seite Bolzen (102) verschiebbar eingesetzt sind, durch die sich Stempelschäfte (IO6) verschiebbar erstrecken, die an ihren oberen Enden Stempel (IO8) aufweisen, und daß die in den Stempeln (I08) verschiebbar angeordneten Lochstempel (6,8' ). mit den Bolzen (102) verbunden sind, die in den Bohrungen (100) axial bewegbar sind, um die Lage der Lochstempel (68*) relativ zu den Stempeln (108) und der Gesenkplatte (42¹J. einzustellen, und daß Mittel vorgesehen sind, um

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die Bolzen (102) in der eingestellten Lage zu arretieren, um eine axiale Bewegung der Lochstempel (68') relativ eu den Stempeln (IO8) zu verhindern.

6. Werkzeug nach Anspruch 5> gekennzeichnet durch einen getrennt von dem zylindrischen Gehäuse (76') angeordneten Stempelhalter (112) zur Aufnahme der Enden der Stempelschäfte (106), ferner durch Einrichtungen zum individuellen Einstellen un„ Arretieren der Stempelschäfte (IO6) in dem Stempelhalter (112) in axial ausgerichteter Lage relativ zu der Oberfläche der Gesenkplatte (42).

7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einstellen der Stempelschäfte (IO6) Schrauben (114) aufweist, die in den Stempelhalter (112) eingeschraubt sind und die in keilförmige Nuten (II6) eingreifen, die an den Stempelschäften (106) ausgebildet sind.

8. Werkzeug nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Arretieren der Bolzen (102) Schrauben (110) aufweisen, die im Gehäuse (76¹) sitzen.

9· Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Kolben (36) zur Hin- und Herbewegung des oder der Stempel (62,108 und 130).

10. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Öffnungen (67, 67', 67") der Gesenkplatte (42, 42·, 42") Büchsen (66 ₃ 66«,66") eingesetzt sind, in denen die Stempel (66, IO8, 130) geführt sind, die zusammen mit den Büchsen Formhohlräume (43, 43',43") bilden.

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