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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Pressen von Metallpulvern zur Herstellung schrägverzahnter Zahnräder.
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Herkömmlicherweise sind Vorrichtungen zum Pressen von Metallpulvern zur Herstellung schrägverzahnter Zahnräder bekannt, die einen Oberstempel, einen Unterstempel und eine Matrize umfassen; diese Komponenten wirken wechselseitig zusammen, um die Metallpulver im Inneren eines Formhohlraums zu verdichten. Um Zahnräder mit schraubenförmigem Profil (innen oder außen) herzustellen, dreht zumindest eine Komponente, ausgewählt aus Oberstempel, Unterstempel und Matrize, relativ zu den anderen und zumindest zwei dieser Komponenten weisen schraubenförmige Oberflächen auf, um das entsprechende schraubenförmige Profil an dem Zahnrad, innen oder außen, zu formen.
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Somit bewegen sich, während des Pressens der Metallpulver, der Oberstempel und der Unterstempel entlang einer Achse aufeinander zu, während gleichzeitig zumindest eine der Komponenten sich dreht, um das schraubenförmige Profil zu formen.
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Sobald die Metallpulver verdichtet sind, bewegen sich die Stempel normalerweise voneinander weg und der Unterstempel kann sich drehend relativ zu der Matrize nach oben bewegen, um den verdichteten Pressling zu entformen, der somit aus dem Formhohlraum entfernt wird. In einer anderen Ausgestaltung bleibt der Unterstempel feststehend und die Matrize kann sich drehend nach unten bewegen, um dieselbe Funktion des Entformens des verdichteten Presslings aus dem Formhohlraum auszuüben.
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Um den Verschleiß der Komponenten der Vorrichtung zu verringern und das Entformen des verdichteten Presslings aus dem Formhohlraum zu erleichtern, ist aus dem Stand der Technik bekannt, ein Schmiermittel zu verwenden. Das Schmiermittel kann direkt den Metallpulvern zugesetzt oder auf den Oberflächen der Komponenten der Vorrichtung aufgebracht werden. Dieser letztgenannte Ansatz ermöglicht es, während der Verdichtung der Pulver einen größeren Druck auszuüben, um einen kompakteren und robusteren Pressling zu erhalten. Ein Beispiel einer Vorrichtung zum Pressen von Metallpulvern zur Herstellung schrägverzahnter Zahnräder ist in der Patentschrift
EP3441161 enthalten. Diese Schrift beschreibt allgemein die Möglichkeit, Schmiermittel auf den Oberflächen der Komponenten der Vorrichtung aufzubringen, ohne diesbezüglich weitere Einzelheiten zu erläutern.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zum Pressen von Metallpulvern zur Herstellung schrägverzahnter Zahnräder, welche die oben aufgeführten Nachteile des vorbekannten Standes der Technik überwindet.
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Insbesondere besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Vorrichtung zum Pressen von Metallpulvern, um qualitativ hochwertige schrägverzahnte Zahnräder auf einfache Weise herstellen zu können.
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Dieses Ziel wird in vollem Umfang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Pressen von Metallpulvern zur Herstellung schrägverzahnter Zahnräder erreicht, die durch die in den nachfolgenden Ansprüchen beschriebenen Merkmale gekennzeichnet ist.
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Insbesondere umfasst die Vorrichtung zum Pressen von Metallpulvern zur Herstellung schrägverzahnter Zahnräder eine Pressform.
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Die Pressform umfasst einen Oberstempel. Die Pressform umfasst einen Unterstempel. Der Oberstempel und der Unterstempel sind entlang einer Längsachse angeordnet. Der Oberstempel und der Unterstempel beinhalten jeweils eine Koppelfläche, die sich um die Längsachse erstreckt.
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Die Pressform umfasst eine Matrize. Die Matrize ist, entlang der Längsachse, zwischen dem Oberstempel und dem Unterstempel angeordnet.
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Die Matrize beinhaltet eine Koppelfläche, die sich um die Längsachse erstreckt.
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In einer ersten Konfiguration sind der Oberstempel und der Unterstempel relativ zueinander entlang der Längsachse beweglich. Beispielsweise können der Oberstempel und der Unterstempel relativ zueinander zwischen einer voneinander beabstandeten Stellung und einer einander angenäherten Stellung beweglich sein. Die voneinander beabstandete Stellung kann die Zuführung der Metallpulver ermöglichen. Die voneinander beabstandete Stellung kann das Entformen des hergestellten Zahnrades ermöglichen. Die einander angenäherte Stellung definiert einen Formhohlraum. Es ist zu beachten, dass mit dem Ausdruck „relativ zueinander beweglich“ sowohl gemeint sein kann, dass sich nur eine der Komponenten, also der Oberstempel oder der Unterstempel, entlang der Längsachse bewegt, als auch, dass sich beide Komponenten, also der Oberstempel und der Unterstempel, entlang der Längsachse bewegen.
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Der Oberstempel und der Unterstempel wirken mit der Matrize zusammen, um die Metallpulver in dem Formhohlraum zu verdichten.
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In einer alternativen Ausgestaltung kann auch die Matrize entlang der Längsachse beweglich sein, um die Phase der Zuführung der Metallpulver, die Phase der Verdichtung der Metallpulver und die Phase des Entformens des hergestellten Zahnrades zu begünstigen.
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Wenn beispielsweise der Oberstempel und der Unterstempel die voneinander beabstandete Stellung einnehmen, kann die Matrize eine Längsbewegung in Richtung des Oberstempels ausführen, um die Zuführung der Metallpulver oder das Entformen des hergestellten Zahnrades zu begünstigen. Wenn der Oberstempel und der Unterstempel die einander angenäherte Stellung einnehmen, kann die Matrize eine Längsbewegung ausführen, um die Formung des Presslings zu begünstigen.
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Der Oberstempel, der Unterstempel und die Matrize sind dafür ausgelegt, sich relativ zueinander um die Längsachse zu drehen. Mit anderen Worten sind eine oder mehrere Komponenten, ausgewählt aus dem Oberstempel, dem Unterstempel und der Matrize, dafür ausgelegt, sich um die Längsachse zu drehen. Gemäß einem oder mehreren Ausführungsbeispielen sind die folgenden Konfigurationen vorgesehen: der Oberstempel könnte dafür ausgelegt sein, sich zu drehen, während der Unterstempel und die Matrize um die Längsachse herum feststehend bleiben; der Unterstempel könnte dafür ausgelegt sein, sich zu drehen, während der Oberstempel und die Matrize um die Längsachse herum feststehend bleiben; der Oberstempel und die Matrize könnten dafür ausgelegt sein, sich zu drehen, während der Unterstempel um die Längsachse herum feststehend bleibt; der Unterstempel und die Matrize könnten dafür ausgelegt sein, sich zu drehen, während der Oberstempel um die Längsachse herum feststehend bleibt; der Oberstempel, der Unterstempel und die Matrize könnten (alle) dafür ausgelegt sein, sich zu drehen.
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Vorzugsweise erstrecken sich zumindest zwei Koppelflächen, ausgewählt aus der Koppelfläche des Oberstempels, der Koppelfläche des Unterstempels und der Koppelfläche der Matrize, in Längsrichtung mit einem schraubenförmigen Profil, das dem Profil des herzustellenden Zahnrades entspricht. Vorzugsweise sind zumindest zwei Koppelflächen, ausgewählt aus der Koppelfläche des Oberstempels, der Koppelfläche des Unterstempels und der Koppelfläche der Matrize, dafür ausgelegt, miteinander gekoppelt zu werden.
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Beispielsweise umfassen die Koppelfläche des Unterstempels und/oder die Koppelfläche des Oberstempels und/oder die Koppelfläche der Matrize eine äußere Koppelfläche, die sich mit schraubenförmigem Profil um die Längsachse erstreckt. Das schraubenförmige Profil auf der äußeren Koppelfläche kann ein schraubenförmiges Profil des Zahnrades definieren.
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Das Zahnrad erstreckt sich um eine Erstreckungsachse. Wirkungsmäßig ist die Erstreckungsachse mit der Längsachse ausgerichtet. Das Zahnrad kann eine Außenoberfläche aufweisen, die in Bezug auf die Erstreckungsachse nach außen weist (der Außenseite zugewandt ist). In einem Beispiel erstreckt sich das Zahnrad ringförmig zwischen einer Innenoberfläche und einer Außenoberfläche (von der Erstreckungsachse wegführend). Die Innenoberfläche liegt proximal zur Erstreckungsachse. Insbesondere ist die Innenoberfläche der Erstreckungsachse zugewandt. Die Außenoberfläche liegt distal zur Erstreckungsachse. Insbesondere weist die Außenoberfläche in Bezug auf die Erstreckungsachse nach außen (ist der Außenseite zugewandt).
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Das schraubenförmige Profil des Zahnrades kann intern sein, das heißt auf der Innenoberfläche angeordnet (in diesem Fall spricht man von einer Innenverzahnung), oder extern sein, das heißt auf der Außenoberfläche angeordnet (in diesem Fall spricht man von einer Außenverzahnung).
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Die Außenoberfläche und, sofern vorhanden, die Innenoberfläche, weisen eine Höhe entlang der Erstreckungsachse auf. Die äußere Koppelfläche oder die äußeren Koppelflächen können das schraubenförmige Profil auf der Außenoberfläche des Zahnrads definieren. Das schraubenförmige Profil kann sich über die gesamte Höhe über die gesamte Dicke der Außenoberfläche erstrecken (in diesem Fall spricht man von einer durchgehenden Verzahnung). Oder das schraubenförmige Profil des Zahnrades kann sich nur über einen Teil der Höhe der Außenoberfläche erstrecken (in diesem Fall spricht man von einer unterbrochenen Verzahnung). Mit anderen Worten ist das schraubenförmige Profil auf der Außenoberfläche unterbrochen. Somit kann auf einem zweiten Teilabschnitt die Außenoberfläche ein Profil ohne Verzahnung aufweisen. In einem Beispiel umfasst die Koppelfläche des Unterstempels und/oder die Koppelfläche des Oberstempels und/oder die Koppelfläche der Matrize (also zumindest eine davon) eine innere Koppelfläche, die sich mit einem schraubenförmigen Profil um die Längsachse erstreckt. Das schraubenförmige Profil auf der inneren Koppelfläche kann ein schraubenförmiges Profil des Zahnrades definieren. Insbesondere kann das schraubenförmige Profil auf der inneren Koppelfläche ein schraubenförmiges Profil auf der Innenoberfläche des Zahnrads definieren.
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Die innere Koppelfläche oder die inneren Koppelflächen können das schraubenförmige Profil auf der Innenoberfläche des Zahnrads definieren. Insbesondere erstreckt sich das schraubenförmige Profil des Zahnrades über die gesamte Höhe der Innenoberfläche (in diesem Fall spricht man von einer durchgehenden Verzahnung). Oder das Profil des Zahnrades kann sich nur über einen Teil der Höhe der Außenoberfläche erstrecken (in diesem Fall spricht man von einer unterbrochenen Verzahnung). Auf dem zweiten Teilabschnitt kann die Innenoberfläche ein Profil ohne Verzahnung aufweisen.
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Insbesondere sind im Falle einer unterbrochenen Verzahnung zwei mögliche Fälle zu unterscheiden. In einem ersten Fall kann (an dem Teilabschnitt ohne Verzahnung) die Innenoberfläche und/oder Außenoberfläche des Zahnrads einen Flansch aufweisen, der sich von der Erstreckungsachse des Zahnrads wegführend erstreckt. Dieser Flansch kann sich gleichförmig entlang eines Außenumfangs erstrecken, der die Erstreckungsachse des Zahnrads umgibt. In einem zweiten Fall kann, alternativ oder zusätzlich in Bezug auf den ersten Fall, (an dem Teilabschnitt ohne Verzahnung) die Innenoberfläche und/oder Außenoberfläche des Zahnrads eine oder mehrere von der Erstreckungsachse wegführende Erweiterungen aufweisen, die winklig um die Erstreckungsachse des Zahnrads angeordnet sind.
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Die Vorrichtung umfasst eine Schmiervorrichtung, die dafür ausgelegt ist, ein Schmiermittelfluid auf die Pressform aufzubringen. Vorzugsweise umfasst die Schmiervorrichtung eine Düse. Die Düse kann dafür vorgesehen sein, das Schmiermittel aufzusprühen, beispielsweise auf eine oder mehrere der Koppelflächen des Oberstempels, des Unterstempels und der Matrize. Beispielsweise kann sie Schmiermittel auf die Koppelfläche der Matrize sprühen.
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In einem Beispiel umfasst die Vorrichtung ein System von Pressaktoren. Das System der Pressaktoren ist mit einer oder mehreren Komponenten, ausgewählt aus dem Oberstempel, dem Unterstempel und der Matrize verbunden, und dafür ausgelegt, diese (relativ zueinander) entlang der Längsachse zu verschieben und/oder um die Längsachse zu drehen.
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In einem Beispiel ist das System der Pressaktoren mit dem Oberstempel und dem Unterstempel verbunden, um diese relativ zueinander entlang der Längsachse zwischen der voneinander beabstandeten Stellung und der einander angenäherten Stellung zu bewegen. In einem Beispiel ist das System der Pressaktoren mit der Matrize verbunden, um diese entlang der Längsachse zu bewegen.
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In einem Beispiel ist das System der Pressaktoren mit dem Oberstempel und/oder der Matrize und/oder dem Unterstempel verbunden, um diese um die Längsachse zu drehen.
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In einer Ausführungsform ist die relative Verschiebebewegung mit der relativen Drehbewegung zwischen Oberstempel, Unterstempel und Matrize korreliert. Beispielsweise kann das System von Pressaktoren einen oder mehrere Nockenaktoren umfassen, um eine oder mehrere Komponenten, ausgewählt aus dem Oberstempel, dem Unterstempel und der Matrize zu betätigen, wobei der eine oder die mehreren Nockenaktoren dafür ausgelegt sind, die Verschiebebewegung mit der Drehbewegung zu korrelieren und umgekehrt.
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In einer Ausführungsform umfasst das System der Pressaktoren einen ersten Aktor und einen zweiten Aktor. Der erste Aktor kann mit dem Oberstempel verbunden werden, um diesen zu verschieben und/oder um die Längsachse zu drehen. Der zweite Aktor kann mit dem Unterstempel verbunden werden, um diesen zu verschieben und/oder zu drehen, oder noch bevorzugter kann der zweite Aktor mit der Matrize verbunden werden, um diese zu verschieben und/oder zu drehen.
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Vorzugsweise ist der erste Aktor mit dem Oberstempel verbunden und der zweite Aktor mit der Matrize verbunden, um diese relativ zueinander um die Längsachse zu drehen. Der Unterstempel kann dafür ausgelegt sein, im Leerlauf drehend oder feststehend zu sein. In einem Beispiel umfasst das System der Pressaktoren einen dritten Aktor, der mit dem Unterstempel verbunden ist, um diesen zu verschieben und/oder um die Längsachse zu drehen. Beispielsweise ist die Matrize, die von dem zweiten Aktor betätigt wird, dafür ausgelegt, um die Längsachse zu drehen, und der Unterstempel, der mit der Matrize gekoppelt ist, ist dafür ausgelegt, von der Matrize mitgenommen, im Leerlauf um die Längsachse zu drehen. In einem Beispiel umfasst das System der Pressaktoren zumindest einen ersten Aktor, der mit dem Oberstempel verbunden ist, um diesen um die Längsachse zu drehen und ihn entlang der Längsachse zu verschieben, einen zweiten Aktor, der mit der Matrize verbunden ist, um diese um die Längsachse zu drehen, und einen dritten Aktor, der mit dem Unterstempel verbunden ist, um diesen entlang der Längsachse zu verschieben.
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In einem Beispiel umfasst das System der Pressaktoren eine Vielzahl von Servomotoren. Somit kann einer oder mehrere, ausgewählt aus dem ersten Aktor und dem zweiten Aktor, ein Servomotor sein. Falls vorhanden, kann der dritte Aktor ein Servomotor sein.
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In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Trägerstruktur, wobei die Düse drehbar auf der Trägerstruktur montiert ist. In einem Beispiel ist die Düse mit der Trägerstruktur an einem Verbindungspunkt derart verbunden, dass sie um den Verbindungspunkt schwenken kann.
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In einem Beispiel umfasst die Vorrichtung eine Steuereinheit. Die Steuereinheit kann mit der Schmiervorrichtung verbunden sein, um diese, beispielsweise auch automatisch, anzusteuern. Insbesondere kann die Vorrichtung ein System von Schmieraktoren umfassen. Das System der Schmieraktoren kann dafür ausgelegt sein, die Düse zu bewegen und/oder den Sprühvorgang zu aktivieren und zu deaktivieren. Vorzugsweise ist die Steuereinheit mit dem System der Schmieraktoren verbunden, um dieses zu steuern. Die Steuereinheit kann mit dem System der Pressaktoren verbunden sein, um dieses zu steuern. Beispielsweise kann die Steuereinheit dafür programmiert sein, das System von Schmieraktoren anzusteuern, um die Düse zu bewegen und den Sprühvorgang zu aktivieren und zu deaktivieren. Die Steuereinheit kann dafür programmiert sein, das System von Schmieraktoren anzusteuern, um die Düse so zu bewegen, dass sie sich um den Verbindungspunkt dreht.
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Insbesondere ist die Steuereinheit dafür programmiert, das System von Schmieraktoren anzusteuern, um die Düse entlang eines Sprühpfades zu bewegen. Vorzugsweise ist der Sprühpfad kreisförmig, um die Koppelfläche der Matrize, insbesondere entlang des Außenumfangs der Koppelfläche der Matrize, mit Schmiermittel zu besprühen. In einem Beispiel weist die Innenoberfläche der Matrize eine Höhe entlang der Längsachse auf. Somit kann der Sprühpfad (auch) länglich sein, um das Schmiermittel entlang der Höhe der Koppelfläche der Matrize aufzusprühen. Zu diesem Zweck kann die Düse dafür ausgelegt sein, zu schwingen.
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Die Steuereinheit kann dafür programmiert sein, einen Kavitätsparameter zu empfangen, beispielsweise von einer Bedienperson. Der Kavitätsparameter kann kennzeichnend für eine Geometrie des Formhohlraums sein. Die Steuereinheit kann dafür programmiert sein, in Abhängigkeit von dem Kavitätsparameter (und somit automatisch) eine Schmiermittelmenge zu regeln, die von der Schmiervorrichtung aufgetragen wird. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Steuereinheit dafür programmiert sein, den Sprühpfad der Düse in Abhängigkeit von dem Kavitätsparameter zu regeln.
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Der Unterstempel umfasst eine Pressfläche. Die Pressfläche des Unterstempels weist eine Erstreckung entlang einer zur Längsachse quergerichteten Achse auf. Die Pressfläche des Unterstempels ist wirkungsmäßig mit den Metallpulvern in Kontakt. In einem Beispiel ist die Düse dafür ausgelegt, Schmiermittel auf die Pressfläche des Unterstempels aufzubringen. Somit kann die Düse dafür ausgelegt sein, Schmiermittel gleichzeitig auf die Koppelfläche der Matrize und auf die Pressfläche des Unterstempels aufzubringen.
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Die Pressfläche kann eine Erstreckung entlang der Längsachse aufweisen. Somit kann sich die Pressfläche entlang der Querachse und entlang der Längsachse erstrecken. Daher kann der Unterstempel eine oder mehrere Erweiterungen umfassen, die sich, ausgehend von einer quergerichteten Erstreckungsebene, entlang der Längsachse erstrecken. Vorzugsweise sind die eine oder mehreren Erweiterungen dafür ausgelegt, eine oder mehrere entsprechende Aussparungen und/oder Schlitze in dem Zahnrad zu erzeugen.
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In einem Beispiel umfasst der Unterstempel einen mittleren Schaft, der mit der Längsachse ausgerichtet ist, und einen äußeren Mantel, der den mittleren Schaft um die Längsachse herum umgibt. Der mittlere Schaft und der äußere Mantel sind dafür ausgelegt, sich wechselseitig entlang der Längsachse zwischen einer ausgezogenen Stellung und einer eingezogenen Stellung zu bewegen. In der ausgezogenen Stellung befindet sich der mittlere Schaft in einer vorgeschobenen Stellung relativ zu dem äußeren Mantel. In der ausgezogenen Stellung definiert der mittlere Schaft eine Erweiterung entlang der Längsachse der Pressfläche. In der eingezogenen Stellung befinden sich vorzugsweise der mittlere Schaft und der äußere Mantel auf derselben Höhe entlang der Längsachse, so dass die Pressfläche eine vollständig quergerichtete Erstreckung aufweist.
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Vorzugsweise ist die Düse dafür ausgelegt, das Schmiermittel in der ausgezogenen Stellung des mittleren Schafts aufzubringen.
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In einem Beispiel umfasst die Schmiervorrichtung eine weitere Düse.
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Der Oberstempel umfasst eine Pressfläche. Die Pressfläche des Oberstempels weist eine Erstreckung entlang einer zur Längsachse quergerichteten Achse auf. Die Pressfläche des Oberstempels ist wirkungsmäßig mit den Metallpulvern in Kontakt. In einem Beispiel ist die weitere Düse dafür ausgelegt, Schmiermittel auf die Pressfläche des Oberstempels und/oder auf die Koppelfläche des Oberstempels aufzutragen. Somit kann die Düse dafür ausgelegt sein, Schmiermittel auf die Koppelfläche der Matrize und auf die Pressfläche des Unterstempels aufzubringen und gleichzeitig kann die weitere Düse dafür ausgelegt sein, Schmiermittel auf die Pressfläche des Oberstempels und/oder auf die Koppelfläche des Oberstempels aufzubringen.
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Alternativ dazu kann die Düse dafür ausgelegt sein, Schmiermittel auf die Pressfläche des Oberstempels und/oder auf die Koppelfläche des Oberstempels aufzubringen (zusätzlich zum Aufbringen auf die Pressfläche des Unterstempels).
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In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Greifvorrichtung, die dafür ausgelegt ist, das Zahnrad zu greifen. Die Greifvorrichtung kann eine Greifhand umfassen, die ein Paar Arme aufweist. Die Vorrichtung kann beweglich sein zwischen einer eingezogenen Stellung, distal von der Pressform, und einer vorgeschobenen Stellung, proximal zu der Pressform, um das Zahnrad zu greifen. In einem Beispiel definiert die Greifvorrichtung eine Trägerstruktur für die Düse der Schmiervorrichtung. Mit anderen Worten umfasst die Transportstruktur die Düse der Schmiervorrichtung und die Greifhand.
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In einem Beispiel ist die Steuereinheit dafür programmiert, die Greifvorrichtung anzusteuern. Beispielsweise kann die Vorrichtung einen Greifaktor umfassen, um die Greifvorrichtung zu bewegen. Die Steuereinheit kann mit dem Greifaktor verbunden sein, um diesen zu steuern. Der Greifaktor kann Teil des Systems der Schmieraktoren sein oder ein vom System der Schmieraktoren separater Aktor.
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In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Dosiervorrichtung. Die Dosiervorrichtung ist dafür ausgelegt, Metallpulver in den Formhohlraum einzugeben. Die Dosiervorrichtung kann beweglich sein zwischen einer eingezogenen Stellung, distal von dem Formhohlraum, und einer vorgeschobenen Stellung, proximal zu dem Formhohlraum, um Metallpulver in den Formhohlraum einzugeben.
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In einem Beispiel ist der Unterstempel relativ zu der Matrize entlang der Längsachse zwischen einer zurückgezogenen Stellung und einer angenäherten Stellung beweglich. Wenn sich der Unterstempel relativ zu der Matrize in der zurückgezogenen Stellung befindet, wirken die Matrize und der Unterstempel zusammen, um zumindest teilweise den Formhohlraum zu definieren. Wenn sich der Unterstempel relativ zu der Matrize in der vorgeschobenen Stellung befindet, belegt der Unterstempel (zumindest teilweise) den Formhohlraum, um das Zahnrad aus dem Formhohlraum zu entformen.
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Insbesondere ist die Dosiervorrichtung dafür ausgelegt, Metallpulver einzugeben, wenn der Unterstempel relativ zu der Matrize die zurückgezogene Stellung einnimmt. Vorzugsweise befindet sich, wenn der Unterstempel relativ zu der Matrize die zurückgezogene Stellung einnimmt, der mittlere Schaft des Unterstempels in der ausgezogenen Stellung relativ zu dem äußeren Mantel des Unterstempels und die Dosiervorrichtung ist dafür ausgelegt, die Metallpulver einzugeben.
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Die vorliegende Beschreibung umfasst auch die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung schrägverzahnter Zahnräder.
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Das Verfahren umfasst eine Phase der Bereitstellung einer Pressform, umfassend einen Oberstempel und einen Unterstempel, die entlang einer Längsachse angeordnet sind und die jeweils eine Koppelfläche beinhalten, die sich um die Längsachse erstreckt. Die Pressform beinhaltet eine Matrize, die zwischen dem Oberstempel und dem Unterstempel entlang der Längsachse angeordnet ist. Die Matrize beinhaltet eine Koppelfläche, die sich um die Längsachse erstreckt.
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Das Verfahren umfasst eine Phase, in der sich der Oberstempel und der Unterstempel entlang der Längsachse voneinander weg bewegen (in die voneinander beabstandete Stellung). Das Verfahren umfasst eine Phase, in der sich der Oberstempel und der Unterstempel aufeinander zu bewegen (in die einander angenäherte Stellung), so dass sie zusammenwirken, um einen Formhohlraum zu definieren.
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Das Verfahren kann eine Phase des Eingebens von Metallpulvern (in den Formhohlraum) umfassen, vorzugsweise im Anschluss an die Phase, in der sich der Oberstempel und der Unterstempel voneinander weg bewegen.
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Das Verfahren sieht eine Phase der Verdichtung der Metallpulver in dem Formhohlraum vor, vorzugsweise im Anschluss an die Phase, in der sich der Oberstempel und der Unterstempel einander annähern. Vorzugsweise drehen sich während der Phase, in der die Verdichtung der Metallpulver erfolgt, der Oberstempel, der Unterstempel und die Matrize relativ zueinander um die Längsachse. Mit anderen Worten drehen sich während der Phase, in der die Verdichtung der Metallpulver erfolgt, eine oder mehrere Komponenten, ausgewählt aus dem Oberstempel, dem Unterstempel und der Matrize, um die Längsachse.
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In einer alternativen Ausgestaltung kann auch die Matrize entlang der Längsachse beweglich sein, um die Phase der Zuführung der Metallpulver, die Phase der Verdichtung der Metallpulver und die Phase des Entformens des hergestellten Zahnrades zu begünstigen.
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Vorzugsweise erstrecken sich zumindest zwei Koppelflächen, ausgewählt aus der Koppelfläche des Oberstempels, der Koppelfläche des Unterstempels und der Koppelfläche der Matrize, in Längsrichtung mit einem schraubenförmigen Profil, das dem Profil des herzustellenden Zahnrades entspricht. Vorzugsweise sind zumindest zwei Koppelflächen, ausgewählt aus der Koppelfläche des Oberstempels, der Koppelfläche des Unterstempels und der Koppelfläche der Matrize, dafür ausgelegt, miteinander gekoppelt zu werden.
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Das Verfahren kann eine Phase der Bereitstellung einer Schmiervorrichtung umfassen, um ein Schmiermittelfluid auf die Pressform aufzubringen, beispielsweise mittels einer Düse der Schmiervorrichtung. Das Verfahren kann eine Phase des Aufsprühens, mittels der Düse, von Schmiermittel auf die Koppelfläche der Matrize umfassen.
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Das Verfahren kann eine Phase des Verschiebens entlang der Längsachse und/oder des Drehens um die Längsachse einer oder mehrerer der Komponenten, ausgewählt aus dem Oberstempel, dem Unterstempel und der Matrize, durch ein System von Pressaktoren umfassen.
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In einem Beispiel ist das System der Pressaktoren mit dem Oberstempel und dem Unterstempel verbunden, um diese relativ zueinander entlang der Längsachse zwischen der voneinander beabstandeten Stellung und der einander angenäherten Stellung zu bewegen. In einem Beispiel ist das System der Pressaktoren mit der Matrize verbunden, um diese entlang der Längsachse zu bewegen. In einem Beispiel ist das System der Pressaktoren mit dem Oberstempel und/oder dem Unterstempel und/oder der Matrize verbunden, um diese um die Längsachse zu drehen.
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In einer Ausführungsform sieht das Verfahren eine Phase einer relativen Drehbewegung zwischen Unterstempel, Oberstempel und Matrize als Reaktion auf die relative Verschiebebewegung zwischen Unterstempel, Oberstempel und Matrize vor.
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In einer Ausführungsform umfasst das System der Pressaktoren einen ersten Aktor und einen zweiten Aktor. Vorzugsweise ist der erste Aktor mit dem Oberstempel verbunden und der zweite Aktor mit der Matrize verbunden, um diese relativ zueinander um die Längsachse zu drehen. Der Stempel kann im Leerlauf drehend oder feststehend sein. In einem Beispiel umfasst das Aktorensystem einen dritten Aktor, der mit dem Unterstempel verbunden ist, um diesen zu verschieben und/oder um die Längsachse zu drehen.
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In einem Beispiel umfasst das System der Pressaktoren eine Vielzahl von Servomotoren.
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In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren eine Phase des Drehens der Düse, die auf einer Trägerstruktur montiert ist, um diese beispielsweise um einen Verbindungspunkt zwischen der Düse und der Trägerstruktur zu schwenken.
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In einem Beispiel umfasst die Vorrichtung eine Steuereinheit, die mit der Schmiervorrichtung verbunden ist, um diese, beispielsweise auch automatisch, anzusteuern. Insbesondere kann die Vorrichtung ein System von Schmieraktoren umfassen. Das System der Schmieraktoren bewegt die Düse und/oder aktiviert und deaktiviert den Sprühvorgang.
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Insbesondere steuert die Steuereinheit das System von Schmieraktoren an, um die Düse entlang eines Sprühpfades zu bewegen. Vorzugsweise ist der Sprühpfad kreisförmig, um die Koppelfläche der Matrize, insbesondere entlang des Außenumfangs der Koppelfläche der Matrize, mit Schmiermittel zu besprühen. In einem Beispiel weist die Koppelfläche der Matrize eine Höhe entlang der Längsachse auf. Somit kann der Sprühpfad (auch) länglich sein, um das Schmiermittel entlang der Höhe der Koppelfläche der Matrize aufzusprühen. Zu diesem Zweck kann die Düse schwingen.
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In einem Beispiel umfasst das Verfahren eine Phase des Empfangens, auf Seite der Steuereinheit, eines Kavitätsparameters. Der Kavitätsparameter kann kennzeichnend für eine Geometrie des Formhohlraums sein. Das Verfahren kann eine Phase des Regelns einer Schmiermittelmenge umfassen, die von der Schmiervorrichtung in Abhängigkeit von dem Kavitätsparameter (und somit automatisch) aufgetragen wird. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Steuereinheit den Sprühpfad der Düse in Abhängigkeit von dem Kavitätsparameter regeln.
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Der Unterstempel umfasst eine Pressfläche. Die Pressfläche des Unterstempels weist eine Erstreckung entlang einer zur Längsachse quergerichteten Achse auf. Die Pressfläche des Unterstempels ist wirkungsmäßig mit den Metallpulvern in Kontakt. In einem Beispiel umfasst das Verfahren eine Phase des Aufbringens von Schmiermittel, mittels der Düse, auf die Pressfläche des Unterstempels. Somit kann die Düse Schmiermittel gleichzeitig auf die Koppelfläche der Matrize und auf die Pressfläche des Unterstempels aufbringen.
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Die Pressfläche kann eine Erstreckung entlang der Längsachse aufweisen. Somit kann sich die Pressfläche entlang der Querachse und entlang der Längsachse erstrecken. Daher kann der Unterstempel eine oder mehrere Erweiterungen umfassen, die sich, ausgehend von einer quergerichteten Erstreckungsebene, entlang der Längsachse erstrecken. Vorzugsweise sind die eine oder mehreren Erweiterungen dafür ausgelegt, eine oder mehrere entsprechende Aussparungen und/oder Schlitze in dem Zahnrad zu erzeugen.
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In einem Beispiel umfasst der Unterstempel einen mittleren Schaft, der mit der Längsachse ausgerichtet ist, und einen äußeren Mantel, der den mittleren Schaft um die Längsachse herum umgibt. Der mittlere Schaft und der äußere Mantel bewegen sich wechselseitig entlang der Längsachse zwischen einer ausgezogenen Stellung und einer eingezogenen Stellung. In der ausgezogenen Stellung befindet sich der mittlere Schaft in einer vorgeschobenen Stellung relativ zu dem äußeren Mantel. In der ausgezogenen Stellung definiert der mittlere Schaft eine Erweiterung entlang der Längsachse der Pressfläche. In der eingezogenen Stellung befinden sich vorzugsweise der mittlere Schaft und der äußere Mantel auf derselben Höhe entlang der Längsachse, so dass die Pressfläche eine vollständig quergerichtete Erstreckung aufweist.
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Vorzugsweise bringt die Düse das Schmiermittel in der ausgezogenen Stellung des mittleren Schafts auf.
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In einem Beispiel umfasst die Schmiervorrichtung eine weitere Düse. Der Oberstempel umfasst eine Pressfläche, die eine Erstreckung entlang einer zur Längsachse quergerichteten Achse aufweist und die wirkungsmäßig mit den Metallpulvern in Kontakt ist. In einem Beispiel bringt die weitere Düse Schmiermittel auf die Pressfläche des Oberstempels und/oder auf die Koppelfläche des Oberstempels auf. Somit kann die Düse Schmiermittel auf die Koppelfläche der Matrize und auf die Pressfläche des Unterstempels aufbringen, und gleichzeitig kann die weitere Düse Schmiermittel auf die Pressfläche des Oberstempels und/oder auf die Koppelfläche des Oberstempels aufbringen.
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Alternativ dazu kann die Düse Schmiermittel auf die Pressfläche des Oberstempels (zusätzlich zum Aufbringen auf die Pressfläche des Unterstempels) aufbringen.
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In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren eine Phase des Greifens des Zahnrads durch eine Greifvorrichtung. Die Greifvorrichtung kann eine Hand umfassen, die ein Paar Arme aufweist. Die Greifvorrichtung kann beweglich sein zwischen einer eingezogenen Stellung, distal von der Pressform, und einer vorgeschobenen Stellung, proximal zu der Pressform, um das Zahnrad zu greifen. In einem Beispiel definiert die Greifvorrichtung eine Trägerstruktur für die Düse der Schmiervorrichtung. Mit anderen Worten umfasst die Transportstruktur die Düse der Schmiervorrichtung und die Greifhand.
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In einem Beispiel umfasst das Verfahren, auf Seite der Steuereinheit, eine Phase des Ansteuerns der Greifvorrichtung, um diese zu bewegen.
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In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Dosiervorrichtung. Die Dosiervorrichtung ist dafür ausgelegt, Metallpulver in den Formhohlraum einzugeben. Die Dosiervorrichtung kann beweglich sein zwischen einer eingezogenen Stellung, distal von dem Formhohlraum, und einer vorgeschobenen Stellung, proximal zu dem Formhohlraum, um Metallpulver in den Formhohlraum einzugeben.
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In einem Beispiel ist der Unterstempel relativ zu der Matrize entlang der Längsachse zwischen einer zurückgezogenen Stellung und einer angenäherten Stellung beweglich. Wenn sich der Unterstempel relativ zu der Matrize in der zurückgezogenen Stellung befindet, wirken die Matrize und der Unterstempel zusammen, um zumindest teilweise den Formhohlraum zu definieren. Dieselben Bedingungen können auch durch die Längsbewegung der Matrize erhalten werden. Wenn sich der Unterstempel relativ zu der Matrize in der vorgeschobenen Stellung befindet, belegt der Unterstempel (zumindest teilweise) den Formhohlraum, um das Zahnrad aus dem Formhohlraum zu entformen.
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Insbesondere gibt die Dosiervorrichtung Metallpulver aus, wenn der Unterstempel relativ zu der Matrize die zurückgezogene Stellung einnimmt. Vorzugsweise befindet sich, wenn der Unterstempel relativ zu der Matrize die zurückgezogene Stellung einnimmt, der mittlere Schaft des Unterstempels in der ausgezogenen Stellung relativ zu dem äußeren Mantel des Unterstempels und die Dosiervorrichtung gibt die Metallpulver ein.
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Diese und andere Merkmale gehen deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit keineswegs einschränkendem Charakter hervor, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen veranschaulicht wird. Hierbei zeigen:
- - 1 eine Pressform 10 einer Vorrichtung 1 gemäß einem oder mehreren Merkmalen der vorliegenden Erfindung;
- - die 2A-2E eine Betriebssequenz einer Vorrichtung 1 gemäß einem oder mehreren Merkmalen der vorliegenden Erfindung;
- - die 3A-3C eine Pressform 10 einer Vorrichtung 1 gemäß einem oder mehreren Merkmalen der vorliegenden Erfindung;
- - die 4A-4C ein Zahnrad 2 gemäß einem oder mehreren Merkmalen der vorliegenden Erfindung;
- - die 5A und 5B eine Vorrichtung 1 gemäß einem oder mehreren Merkmalen der vorliegenden Erfindung.
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In den Figuren bezeichnet die Bezugsnummer 1 eine Vorrichtung zum Pressen von Metallpulvern zur Herstellung schrägverzahnter Zahnräder 2. Das Zahnrad 2 erstreckt sich um eine Erstreckungsachse A, die wirkungsmäßig mit der Längsachse X ausgerichtet ist. Das Zahnrad weist eine Außenoberfläche 2B auf, die in Bezug auf die Erstreckungsachse A nach außen weist. Die Außenoberfläche 2B weist eine Höhe entlang der Erstreckungsachse A auf. In einem Beispiel erstreckt sich das Zahnrad 2 ringförmig um eine Erstreckungsachse A, die wirkungsmäßig mit der Längsachse X ausgerichtet ist, zwischen einer Innenoberfläche 2A, proximal zur Erstreckungsachse A, und einer Außenoberfläche 2B, distal von der Erstreckungsachse A. Die Innenoberfläche 2A und die Außenoberfläche 2B weisen eine Höhe entlang der Erstreckungsachse A auf.
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Die Vorrichtung 1 umfasst eine Pressform 10. Die Pressform 10 umfasst einen Oberstempel 11 und einen Unterstempel 12, die entlang einer Längsachse X angeordnet sind. Die Pressform 10 beinhaltet eine Matrize 13, die zwischen dem Unterstempel 12 und dem Oberstempel 11 entlang der Längsachse X angeordnet ist. Der Oberstempel 11 und der Unterstempel 12 beinhalten jeweils eine Koppelfläche 11A, 12A, die sich um die Längsachse X erstreckt. Die Matrize 13 beinhaltet eine Koppelfläche 13A, die sich um die Längsachse X erstreckt.
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Der Oberstempel 11 und der Unterstempel 12 sind relativ zueinander entlang der Längsachse X beweglich zwischen einer voneinander beabstandeten Stellung, um das Zuführen der Metallpulver und das Entformen des hergestellten Zahnrades 2 zu ermöglichen, und einer einander angenäherten Stellung, um einen Formhohlraum zu definieren. Die Matrize 13 kann entlang der Längsachse X beweglich sein, um die Phase der Zuführung der Metallpulver, die Phase der Verdichtung der Metallpulver und die Phase des Entformens des hergestellten Zahnrades 2 zu begünstigen.
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Eine oder mehrere Komponenten, ausgewählt aus dem Oberstempel 11, dem Unterstempel 12 und der Matrize 13, sind dafür ausgelegt, sich relativ zueinander um die Längsachse X zu drehen und/oder zu verschieben. Die Vorrichtung umfasst ein System von Pressaktoren. Das System der Pressaktoren umfasst einen ersten Aktor, der mit dem Oberstempel 11 verbunden ist, um diesen zu verschieben und um die Längsachse X zu drehen. Das System der Pressaktoren umfasst einen zweiten Aktor, der mit der Matrize 13 verbunden ist (um diese beispielsweise zu verschieben und/oder um die Längsachse X zu drehen). Das System der Pressaktoren umfasst einen dritten Aktor, der mit dem Unterstempel 12 verbunden ist (um ihn beispielsweise zu verschieben und/oder um die Längsachse X zu drehen). Der Unterstempel 12 ist dafür ausgelegt, im Leerlauf um die Längsachse X zu drehen.
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In einem Beispiel umfassen die Koppelflächen 11 A, 12A, 13A des Oberstempels 11, des Unterstempels 12 und der Matrize 13 jeweils eine äußere Koppelfläche 11A', 12A', 13A', die sich mit einem schraubenförmigen Profil um die Längsachse X erstreckt, um somit ein schraubenförmiges Profil auf der Außenoberfläche 2B des Zahnrads zu definieren. Vorzugsweise drehen der Oberstempel 11 und die Matrize 13 derart um die Längsachse, dass die Koppelfläche 11A des Oberstempels 11 und die Koppelfläche 13A der Matrize 13 zusammenwirken, um das schraubenförmige Profil des Zahnrades auf der Außenoberfläche zu formen. Insbesondere kann der Oberstempel 11 eine Manschette 111 und einen äußeren Abschnitt 112, der die Manschette 111 außen umgibt, umfassen, die dafür ausgelegt sind, sich relativ zueinander zu verschieben. Der äußere Abschnitt 112 kann dafür ausgelegt sein, sich um die Längsachse X relativ zur Manschette 111 zu drehen. In einem Beispiel kann die äußere Koppelfläche 11A' an dem äußeren Abschnitt 112 vorgesehen sein.
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In einem Beispiel umfasst zumindest eine, ausgewählt aus den Koppelflächen 11A, 12A des Oberstempels 11 und des Unterstempels 12, eine innere Koppelfläche 11A'', 12A'', die sich mit einem schraubenförmigen Profil um die Längsachse X erstreckt, um ein schraubenförmiges Profil auf der Innenoberfläche 2A des Zahnrads zu definieren. Vorzugsweise dreht sich der Unterstempel 12 um die Längsachse, um das schraubenförmige Profil des Zahnrades 2 auf der Innenoberfläche zu formen. Insbesondere kann der Unterstempel 12 einen mittleren Schaft 121 und einen äußeren Mantel 122, der den mittleren Schaft 121 außen umgibt, umfassen, die dafür ausgelegt sind, sich relativ zueinander zu verschieben. Der äußere Mantel 122 kann dafür ausgelegt sein, sich um die Längsachse X relativ zu dem mittleren Schaft 121 zu drehen. In einem Beispiel ist auch der Oberstempel dafür ausgelegt, sich um die Längsachse zu drehen.
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In einem Beispiel umfasst der äußere Mantel 122 einen ersten äußeren Mantel 122A, einen zweiten äußeren Mantel 122B, der den ersten äußeren Mantel 122A umgibt, und einen dritten äußeren Mantel 122C, der den zweiten äußeren Mantel 122B umgibt. Der erste, der zweite und der dritte äußere Mantel 122A, 122B, 122C können relativ zueinander entlang der Längsachse X beweglich sein. Beispielsweise kann der zweite äußere Mantel 122B dafür ausgelegt sein, einen oder mehrere Schlitze in dem Zahnrad 2 zu definieren, oder der zweite äußere Mantel 122B kann eine oder mehrere Erweiterungen definieren, die sich, ausgehend von einer zur Längsachse X quergerichteten Erstreckungsebene, entlang der Längsachse X erstrecken. Beispielsweise kann die äußere Koppelfläche 12A' auf dem dritten äußeren Mantel 122C vorgesehen sein.
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Der Unterstempel 12 umfasst eine Pressfläche 12B, die eine Erstreckung entlang einer zur Längsachse X quergerichteten Achse und eine Erstreckung entlang der Längsachse X aufweist. Die Pressfläche 12B ist wirkungsmäßig mit den Metallpulvern in Kontakt. Der Unterstempel 12 umfasst einen mittleren Schaft 121, der mit der Längsachse X ausgerichtet ist, und einen äußeren Mantel 122, der den mittleren Schaft 121 um die Längsachse X herum umgibt. Der mittlere Schaft 121 und der äußere Mantel 122 sind dafür ausgelegt, sich wechselseitig entlang der Längsachse X zwischen einer ausgezogenen Stellung und einer eingezogenen Stellung zu bewegen. In der ausgezogenen Stellung befindet sich der mittlere Schaft 121 in einer vorgeschobenen Stellung relativ zu dem äußeren Mantel 122. In der ausgezogenen Stellung definiert der mittlere Schaft 121 eine Erweiterung entlang der Längsachse X der Pressfläche 12B. In der eingezogenen Stellung befinden sich der mittlere Schaft 121 und der äußere Mantel 122 auf derselben Höhe entlang der Längsachse X, so dass die Pressfläche 12B eine vollständig quergerichtete Erstreckung aufweist.
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Der Oberstempel 11 umfasst eine Pressfläche 11 B, die eine Erstreckung entlang einer zur Längsachse X quergerichteten Achse und entlang der Längsachse X aufweist. Die Pressfläche ist wirkungsmäßig mit den Metallpulvern in Kontakt. Der Oberstempel 11 beinhaltet einen äußeren Abschnitt 112, der sich zylinderförmig um die Längsachse X erstreckt. Der äußere Abschnitt 112 definiert eine Manschette 111, die sich entlang der Längsachse X erstreckt und dafür ausgelegt ist, mit dem mittleren Schaft 121 des Unterstempels 12, in der ausgezogenen Stellung des mittleren Schafts 121, gekoppelt zu werden. Mit anderen Worten ist der mittlere Schaft 121 dafür ausgelegt, in die Manschette 111 des Oberstempels 11 einzutreten.
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Die Vorrichtung 1 umfasst eine Schmiervorrichtung 40, die eine Düse 41 beinhaltet, die dafür vorgesehen ist, Schmiermittel aufzusprühen. Die Düse 41 sprüht Schmiermittel auf die Koppelfläche 13A der Matrize 13 und auf die Pressfläche 12B des Unterstempels 12. Die Düse 41 kann dafür ausgelegt sein, Schmiermittel auf die Pressfläche 11B und/oder auf die Koppelfläche 11A des Oberstempels 11 zu sprühen. In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 1 eine Trägerstruktur, wobei die Düse 41 an einem Verbindungspunkt drehbar auf der Trägerstruktur montiert ist, so dass sie um den Verbindungspunkt schwenkbar ist. Die Düse 41 bewegt sich derart, dass sie einen Sprühpfad definiert.
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Die 5A zeigt, nur als Beispiel, eine Düse 41, die dafür ausgelegt ist, Schmiermittel auf die Pressfläche 11B und/oder auf die Koppelfläche 11A des Oberstempels 11 zu sprühen (zusätzlich oder alternativ zum Aufsprühen von Schmiermittel auf die Koppelfläche 13A der Matrize 13 und auf die Pressfläche 12B des Unterstempels 12 und/oder auf die Koppelfläche 12A des Stempels). Zu diesem Zweck kann die Düse 41 um den Verbindungspunkt schwenken, um Schmiermittel auf eine Oberfläche des Oberstempels 11 und/oder auf eine Oberfläche des Unterstempels 12 und/oder auf eine Oberfläche der Matrize 13 zu sprühen. Die 5B zeigt, nur als Beispiel, eine Schmiervorrichtung 40, die eine Düse 41 und eine weitere Düse 41' umfasst; wobei die weitere Düse 41' dafür ausgelegt ist, Schmiermittel auf die Pressfläche 11B und/oder auf die Koppelfläche 11A des Oberstempels aufzubringen.
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Die Vorrichtung 1 kann eine Dosiervorrichtung 30 umfassen, die dafür ausgelegt ist, Metallpulver in den Formhohlraum einzugeben, und die beweglich ist zwischen einer eingezogenen Stellung, distal von dem Formhohlraum, und einer vorgeschobenen Stellung, proximal zu dem Formhohlraum, um Metallpulver in den Formhohlraum einzugeben. Insbesondere ist die Dosiervorrichtung 30 dafür ausgelegt, Metallpulver in den Formhohlraum auszugeben, wenn der mittlere Schaft 121 relativ zu dem äußeren Mantel 122 des Unterstempels 12 die vorgeschobene Stellung einnimmt.
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In einem Beispiel umfasst die Vorrichtung 1 eine Greifvorrichtung, die eine Greifhand beinhaltet, die ein Paar Arme zum Greifen des hergestellten Zahnrades 2 aufweist. Vorzugsweise ist die Greifvorrichtung einteilig mit der Trägerstruktur ausgeführt.
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In einer Betriebssequenz der Vorrichtung 1 befinden sich der Oberstempel 11 und der Unterstempel 12 in der voneinander beabstandeten Stellung, um der Schmiervorrichtung 40 das Schmieren der Oberflächen der Pressform zu ermöglichen. Während der Phase der Schmierung befindet sich insbesondere der mittlere Schaft 121 des Unterstempels 12 in einer ausgezogenen Stellung relativ zu dem äußeren Mantel 122. Somit sprüht die Düse 41 der Schmiervorrichtung 40 Schmiermittel auf die Koppelfläche 13A der Matrize 13 und auf die Pressfläche 12B des Unterstempels 12 (definiert durch den mittleren Schaft 121 und den äußeren Mantel 122). Anschließend ist eine Phase des Eingebens von Metallpulvern in den Formhohlraum vorgesehen. Zumindest in der Phase des Eingebens der Metallpulver sind der mittlere Schaft 121 und der äußere Mantel 122 vollständig innerhalb der Matrize 13 enthalten.
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Im Anschluss an das Eingeben der Pulver nähern sich der Oberstempel 11 und der Unterstempel 12 einander entlang der Längsachse X an, wobei der mittlere Schaft 121 in ausgezogener Stellung relativ zu dem äußeren Mantel 122 gehalten wird, so dass der mittlere Schaft 121 in die Manschette 111 des Oberstempels eintritt. Der Oberstempel 11 und die Matrize 13 drehen relativ zueinander um die Längsachse X, um die Pulver im Formhohlraum zu verdichten.
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Darauf folgt eine Phase des Entformens des Zahnrads 2, das heißt der verdichteten Metallpulver, in welcher der Oberstempel 11 und der Unterstempel 12 sich voneinander entfernen; insbesondere bewegt sich der Oberstempel 11 von dem Unterstempel 12 weg. Der mittlere Schaft 121 und der äußere Mantel 122 bewegen sich wechselseitig in die zurückgezogene Stellung des mittleren Schafts 121, so dass sich der mittlere Schaft 121 und der äußere Mantel 122 auf derselben Höhe befinden. Der Unterstempel 12 (und somit der mittlere Schaft 121 und der äußere Mantel 122 zusammen) und/oder die Matrize 13 bewegen sich somit, um das Zahnrad 2 (das heißt die verdichteten Pulver) aus dem Formhohlraum zu entformen. Die Greifvorrichtung nähert sich der Längsachse X an, greift das hergestellte Zahnrad 2 und entfernt sich von der Längsachse X. Der Oberstempel 11 und der Unterstempel 12 bewegen sich voneinander weg und die Sequenz wird wiederholt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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