DE19919492C1

DE19919492C1 - Vorrichtung zum Einfüllen eines pulverförmigen Werkstoffs in ein Preßwerkzeug

Info

Publication number: DE19919492C1
Application number: DE1999119492
Authority: DE
Inventors: Bernhard Moellersmann
Original assignee: BT Magnet Technologie GmbH
Current assignee: Sinterwerke Herne GmbH
Priority date: 1999-04-29
Filing date: 1999-04-29
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2019-04-30

Abstract

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einfüllen eines pulverförmigen Werkstoffes in eine nach oben offene Werkzeugkammer (2) eines Preßwerkzeuges (1) zur Verpressung des vorgenannten Werkstoffes besitzt eine den pulverförmigen Werkstoff portioniert aufnehmende Portionskammer (4) mit einem bodenseitigen Zentralverschluß (5), dessen Öffnung bei Befüllung der Werkzeugkammer zentrisch zur Werkzeugkammer ausgerichtet wird und deren Querschnitt beim Öffnen des Zentralverschlusses zunehmend größer wird. Auf diese Weise wird eine besonders gleichförmige Befüllung der Werkzeugkammer gewährleistet, mit der Folge, daß bei der nachfolgenden Verpressung des Werkstoffes ein sehr homogenes Werkstück erzeugbar ist.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einfüllen eines pulverförmigen Werkstoffes in eine nach oben offene Einfüllöffnung eines Preßwerkzeuges zur Verpressung des vorgenannten Werkstoffes.

Es ist grundsätzlich bekannt, Werkstücke, z. B. Sinterteile, aus pulverförmigen Werkstoffen durch Verpressung des Pulvers herzustellen, wobei das verpreßte Pulver gegebenenfalls zunächst einen sogenannten Grünling bildet, der dann durch, beispielsweise eine Temperbehandlung, weiterverarbeitet, insbesondere verfestigt wird.

Die Befüllung des Preßwerkzeuges mit dem Pulvermaterial erfolgt bei bekannten Vorrichtungen mittels eines Füllschiebers bzw. Füllschuhs, der auf einer an die Einfüllöffnung des Werkzeuges anschließenden Gleitfläche verschiebbar angeordnet ist und auf seiner Unterseite durch die genannte Gleitfläche abgeschlossen wird. Dieser Füllschieber bzw. Füllschuh wird portionsweise mit dem Pulvermaterial befüllt. Danach wird der Füllschieber bzw. Füllschuh auf der Gleitfläche bis in eine Lage oberhalb der Einfüllöffnung des Werkzeuges verschoben, so dass das Pulvermaterial in die Einfüllöffnung fallen und das Preßwerkzeug füllen kann.

Allerdings erfolgt die Befüllung des Preßwerkzeugs aufgrund der Verschiebung des Füllschiebers bzw. Füllschuhs auf der Gleitfläche ungleichförmig, so dass das nachfolgend durch Verpressung des Pulvermaterials hergestellte Werkstück vergleichsweise inhomogen ist.

Aus der DE 24 50 736 B1 ist eine Vorrichtung zum Einfüllen eines pulverförmigen Werkstoffs in eine ringförmige Preßform bekannt, bei der oberhalb der Preßform ein Füllschacht mit einem im Boden ausgebildeten Auslaufkonus mit zugeordneten Auslauföffnungen für den pulverförmigen Werkstoff vorgesehen ist. Um den Füllschacht ist eine Nabe mit flügelförmigen Abstreifern und mit Öffnungen drehbar und axial verschiebbar gelagert. Durch Verschieben der Nabe werden die Auslauföffnungen mit den Öffnungen der Nabe in Überdeckung gebracht, so dass der pulverförmige Werkstoff zwischen die Abstreifer fließen kann. Durch Drehen der Nabe wird der pulverförmige Werkstoff von den Abstreifern in die Preßform verteilt.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Pulvermaterial zentrisch in die Einfüllöffnung des Preßwerkzeuges einzuleiten, so dass sich eine zum Zentrum im Wesentlichen rotationssymmetrische Materialverteilung ergibt.

Dies wird dadurch erreicht, dass die Portionskammer mit einem Zentralverschluß versehen ist, welcher sich beim Öffnen zunehmend erweitert, so dass das Pulvermaterial zunächst einen dünnen zentralen Fallstrom und bei zunehmender Erweiterung der Öffnung einen in Achsansicht der Öffnung ringförmigen Fallstrom mit sich entsprechend dem Öffnungsquerschnitt des Verschlusses vergrößernden Ringdurchmesser ergibt. Dadurch wird die Einfüllöffnung des Preßwerkzeugs in besonders gleichförmiger Weise von radial innen nach radial außen weitestgehend rotationssymmetrisch beladen.

Zeichnung

In der Zeichnung wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schematisiert und dargestellt.

Dabei zeigt

Fig. 1 ein Schnittbild der erfindungsgemäßen Füllvorrichtung, wobei der Zentralverschluß der Portionskammer verschlossen ist,

Fig. 2 ein der Fig. 1 entsprechendes Schnittbild bei geöffnetem Zentralverschluß,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Verschlußlamellen des Zentralverschlusses bei geschlossenem Zentralverschluß und

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Verschlußlamellen bei geöffnetem Zentralverschluß.

Ein im dargestellten Beispiel mehrteiliges Preßwerkzeug 1 besitzt eine veränderbare Aufnahmekammer 2 für pulverförmigen Werkstoff. Auf die nach oben weisende offene Seite der Aufnahmekammer 2 läßt sich ein nicht dargestellter Stempel aufsetzen, so daß zuvor in die Aufnahmekammer 2 eingefüllter pulverförmiger Werkstoff in grundsätzlich bekannter Weise zu einem der Form der Aufnahmekammer 2 entsprechenden Werkstück verpreßt werden kann.

Zur Befüllung der Werkzeugkammer 2 dient ein Befüllschieber 3. Dieser besitzt eine in Draufsicht kreisförmige Portionskammer 4, welche auf ihrer Unterseite durch einen weiter unten näher erläuterten Zentralverschluß 5 abschließbar ist und eine offene Oberseite aufweist.

Der Befüllschieber 3 läßt sich zwischen der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Lage, die zur Befüllung der Werkzeugkammer 2 vorgesehen ist, und einer in den Fig. 1 und 2 nach rechts verschobenen Lage bewegen, in der die offene Oberseite der Portionskammer 4 unter der Mündung eines Füllrohrs 6 liegt, über das sich der pulverförmige Werkstoff portionsweise in die Portionskammer 4 einleiten läßt.

Der Zentralverschluß 5 besitzt zwei Verschlußlamellen 7 und 8, die miteinander über Zahnstangen 7' und 8' sowie ein mit diesen Zahnstangen 7' und 8' kämmendes Zahnrad 9, welches um eine bezüglich des Befüllschiebers 3 stationäre Achse drehbar angeordnet ist, miteinander antriebsmäßig derart gekoppelt sind, daß die Verschlußlamellen 7 und 8 sich in zueinander entgegengesetzten Richtungen bewegen.

Die Verschlußlamelle 7 ist mit einem Aktor 10, z. B. einem elektromagnetischen oder pneumatischen Stellaggregat, antriebsverbunden, welches die Lamelle 7 nach rechts und links und damit die mit der vorgenannten Lamelle antriebsverbundene Lamelle 8 nach links und rechts zu verschieben vermag.

In der unteren Lamelle 7 ist ein Fenster 11 angeordnet, dessen in den Fig. 3 und 4 linke Seite V-förmig begrenzt ist, wobei die V-Öffnung nach rechts weist und einen rechten Winkel bildet, dessen winkelhalbierende Längsrichtung der Lamelle 7 ausgerichtet ist.

Die obere Lamelle 8 besitzt eine dem Fenster 11 der Lamelle 7 ähnliche Ausnehmung 12, deren in den Fig. 3 und 4 rechte Seite V-förmig begrenzt ist, wobei diese Begrenzung gegengleich zur V-förmigen Begrenzung des Fensters 11 ausgebildet ist.

In der Schließlage der Fig. 1 und 3 überlappen sich die Lamellen 7 und 8 derart, daß die Unterseite der Portionskammer 4 pulverdicht abgeschlossen wird. Zur Öffnung des Zentralverschlusses 5 wird die Lamelle 7 aus der Lage der Fig. 1 und 3 nach links und die Lamelle 8 nach rechts verschoben. Damit bilden die V-förmigen Begrenzungen 11' und 12' des Fensters 11 bzw. der Ausnehmung 12 eine anfänglich kleine quadratische Öffnung im Zentrum der Portionskammer 4. Mit zunehmender Verschiebung der Lamellen 7 und 8 in die Lagen der Fig. 2 und 4 vergrößert sich diese zentrische Öffnung, bis schließlich gemäß den Fig. 2 und 4 der gesamte Öffnungsquerschnitt der Werkzeugkammer 2 freigegeben wird, zu deren Befüllung die Portionskammer 4 durch entsprechende Verschiebung des Befüllschiebers 3 auf eine zur Werkzeugkammer 2 gleichachsige Lage eingestellt wird.

Das durch die Öffnung des Zentralverschlusses 5 in die Werkzeugkammer 2 fallende Pulvermaterial fällt also beim Öffnen des Zentralverschlusses 5 zunächst ins Zentrum der Werkzeugkammer 2 und nachfolgend in zunehmend weiter außen liegende Bereiche der Werkzeugkammer 2, wobei sich in Achsansicht der Werkzeugkammer 2 ein im Querschnitt ringförmiger Pulverstrahl ergibt.

Auf diese Weise läßt sich eine äußerst gleichförmige Befüllung der Werkzeugkammer 2 erreichen, mit der vorteilhaften Folge, daß bei der nachfolgenden Verpressung des pulverförmigen Werkstoffes ein Werkstück mit sehr homogenen Eigenschaften erzeugbar ist.

Gegebenenfalls kann der Zentralverschluß 5 auch mehr als zwei Lamellen 7 und 8 aufweisen, um eine annähernd kreisförmige Öffnung des Verschlusses herstellen zu können.

Claims

1. Vorrichtung zum Einfüllen eines pulverförmigen Werkstoffes in eine nach oben offene Kammer (2) eines Preßwerkzeugs (1) zur Verpressung des vorgenannten Werkstoffes, wobei eine den Werkstoff portioniert aufnehmende Portionskammer (4) vorgesehen ist, aus der der pulverförmige Werkstoff in die Kammer (2) überführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Portionskammer (4) einen bodenseitigen Zentralverschluß (5) aufweist, dessen Öffnung zentrisch über der Öffnung der Kammer (2) positionierbar ist, und dass der Zentralverschluß (5) beim Öffnen eine kontinuierlich wachsende Zentralöffnung bildet, die sich beim Öffnen zunehmend erweitert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralöffnung im geöffneten Endzustand den Grundriß der Kammer (2) zumindest nahezu vollständig freigibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralverschluß (5) zwei in einander entgegengesetzte Richtungen verschiebbare Lamellen (7, 8) mit V-förmigen Durchbrüchen (11', 12') aufweist, welche bei Verschiebung der Lamellen in Öffnungsrichtung des Verschlusses gemeinsam eine im Wesentlichen viereckige Öffnung umgrenzen, deren Querschnitt mit zunehmender Verschiebung der Lamellen in Öffnungsrichtung wächst.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung des Verschlusses (5) im Wesentlichen die Form eines Quadrates aufweist.