DE2328700B1 - Einrichtung zum Füllen von Preßformen für mehrschichtige Preßkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Füllen von Preßformen mit mehreren Schichten verschiedener pulverförmiger Materialien, insbesondere zum Herstellen von Mehrschichten-Sinterwerkstoffen, mit Hilfe mehrerer Füllschuhe, die in der Ebene einer Preßform-Einfüllöffnung bewegbar sind.

Zum Herstellen von Mehrschichten-Sinterwerkstoffen müssen die Preßformen lagenweise mit pulverförmigen Werkstoffen gefüllt werden. Dabei ist es erforderlich, die mit den verschiedenen Stoffen beladenen Füllschuhe in der richtigen Reihenfolge nacheinander über die Preßform zu bewegen. Außerdem sollen sich bei dem Füllvorgang die verschiedenen Stoffe nicht miteinander vermischen.

Bei Rahmenpressen ist es bekannt, die Füllschuhe von der hinteren, der Bedienungsseite gegenüberliegenden Seite an die Preßformen heranzuführen. Wenn mehrere Füllschuhe mit verschiedenen Pulvern benutzt werden, schließen die Bahnen der Füllschuhe miteinander Winkel ein, die kleiner als 90° sind. Bei Säulenpressen können außer von der Rückseite her auch von links und rechts Füllschuhe an die Einfüllöffnung herangebracht werden.

Derartige Vorrichtungen gestatten zwar eine einwandfreie Trennung der verschiedenen in die Preßform zu füllenden Pulver. Sie können aber nur angewendet werden, wenn der Rand der Einfüllöffnung eben ist. Ferner haben derartige Vorrichtungen einen erheblichen Platzbedarf.

Mit den bekannten Mehrkammer-Füllschuhen können ebenfalls mehrere verschiedene Pulver in Preßform eingebracht werden, jedoch nur in einer vorbestimmten, unveränderlichen Reihenfolge. Die Mehrkammer-Füllschuhe sind zwar an sich für die Beschikkung von Formen geeignet, deren Öffnungsrand oder Füll-Oberfläche nicht in einer Ebene, sondern z. B. in einer nach oben oder unten gewölbten Fläche liegt. Es ist jedoch mit einem vertretbaren Aufwand nicht möglich, bei Verwendung von Mehrkammer-Füllschuhen die zu füllenden Pulver voneinander getrennt zu halten, insbesondere dann nicht, wenn sie verschiedene spezifische Gewichte haben.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Einrichtung zum Füllen von Preßformen mit mehreren Pulverschichten so auszuführen, daß bei verhältnismäßig geringem Raumbedarf eine einwandfreie Beschikkung von Formen ermöglicht wird, deren Fülloberfläche in einer senkrechten Schnittebene eine von einer Geraden abweichende Schnittlinie zeigt. Diese Aufgabe wird für eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine im seitlichen Abstand zu der Einfüllöffnung liegende Führung die Füllschuhe aufnimmt, von denen jeder mit einer ersten Vorrichtung zur Bewegung entlang der Führung und mit einer zweiten Vorrichtung zur Bewegung im wesentlichen rechtwinklig dazu koppelbar ist. Die Erfindung sieht weiter vor, daß jeder Füllschuh innerhalb der Führung lösbar auf einer Fußplatte angeordnet ist, die den Boden des Füllschuhes in der Führung verschließt. Gemäß einem weiteren Merkmal ist eine Verschlußvorrichtung vorgesehen, die den Boden jedes Füllschuhes während der Bewegung durch die zweite Vorrichtung bis zum Rand der Einfüllöffnung verschließt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Fußplatte zur Bewegung des Füllschuhes im wesentlichen rechtwinklig zur Führung und zur Einfüllöffnung hin mit der zweiten Vorrichtung koppelbar. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der die Einfüllöffnung enthaltende Tisch in Bewegungsrichtung der zweiten Vorrichtung zwischen der Führung und der Einfüllöffnung mit einem den Boden des Füllschuhes verschließenden Profil versehen ist, dessen Form der Schnittlinie oder dem Rand der Einfüllöffnung entspricht, der von einer Geraden abweicht.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird die mögliche Anzahl der Schichten im wesentlichen nur durch den Platzbedarf für die Vorratsbehälter und Füllschuhe begrenzt. Die einzelnen Pulver können sauber getrennt gehalten werden, weil jedes Pulver in einem bestimmten Füllschuh für sich allein befördert wird. Eine Vermischung in den Füllschuhen tritt demnach

nicht ein, weil jeder Füllschuh nur aus einem bestimmten, ihm zugeordneten Vorratsbehälter gefüllt wird. Entsprechend wird in der Preßform sauber eine Lage auf die andere gelegt. Es können ohne Schwierigkeiten die verschiedensten für die Praxis in Frage kommenden Preßformen gefüllt werden, unabhängig davon, ob der Öffnungsrand in einer Richtung gegenüber dem Pressentisch vertieft oder erhaben ist, da die Preßform so angeordnet werden kann, daß alle Füllschuhe in der gleichen Bewegungsrichtung in die Füllposition ge- ίο bracht werden. Bei üblichen Formen, bei denen die Begrenzungsflächen rechtwinklig zueinander stehen, geht die Bewegungsrichtung rechtwinklig zu der von einer Geraden abweichenden Randlinie der Einfüllöffnung. Das Prinzip ist auch anwendbar für Formen, deren Grundriß ein Parallelogramm ist, wobei die Bewegung unter einem der Parallelogramm-Winkel auf die von der Geraden abweichende Einfüllrand-Seite gerichtet ist. Mit geringfügigen Zusatzmitteln zur Abdichtung der Füllschuhränder können auch Formen beschickt werden, deren FüIIöffnungsfläche einen Teil einer Kegelmantelfläche bildet.

Der Grundgedanke der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Füllschuhe aufgereiht neben der Einfüllöffnung verschiebbar angeordnet sind und in einem nur von der Matrizenform abhängigen Winkel, vorzugsweise rechtwinklig, aus der Reihe heraus in die Füllstellung bewegt werden.

Bei Rahmenpressen läßt sich die Führungsbahn für die Füllschuhe vorzugsweise hinter der Presse anordnen, wobei die die verschiedenen Pulversorten enthaltenden Vorratsbehälter ebenfalls in diesem Bereich erhöht angeordnet sind.

Die erste Vorrichtung zum Bewegen der Füllschuhe innerhalb der Führung kann aus an den Fußplatten angeordneten Mitnehmer-Anschlägen, einer mit diesen Anschlägen in Eingriff tretenden Kette und einem Kettenantrieb bestehen. Statt dessen ist es auch möglich, die Fußplatten lösbar miteinander zu koppeln und die von den Fußplatten gebildete Reihe durch eine an einem Ende angreifende Zug- bzw. Schubvorrichtung in der Führung schrittweise entlangzubewegen, wobei jeweils ein Füllschuh in den Wirkungsbereich der zweiten Vorrichtung gebracht wird, die diesen Füllschuh aus der Reihe heraus auf die Einfüllöffnung und wieder zurück in die Reihe bewegt.

Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen die Erfindung ausführlich erläutert und dargestellt ist. Es zeigt,

F i g. 1 eine vereinfachte, teilweise im Schnitt gezeigte Ansicht einer Säulenpresse mit einem bekannten Mehrkammer-Füilschuh,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Matrizentisch der Säulenpresse nach F i g. 1, teilweise im Schnitt,

F i g. 3 und 4 den F i g. 1 und 2 entsprechende Darstellungen einer erfindungsgemäßen Einrichtung,

F i g. 5 eine schaubildliche Ansicht eines Teiles einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer abgewandelten Vorrichtung zur Bewegung der Füllschuhe,

F i g. 6 und 7 zur Einrichtung nach F i g. 5 gehörende Füllschuhe in End- und Seitenansicht und

F i g. 8 und 9 eine Draufsicht bzw. Seitenansicht einer Vorrichtung zur Querbewegung der Füllschuhe.

Die F i g. 1 und 2 zeigen den Stand der Technik am Beispiel einer Säulenpresse mit einem Matrizentisch 11 und Säulen 12. Die Presse ist mit einer herkömmlichen Zwei-Kammer-Fülleinrichtung ausgerüstet, zu der ein Vorratsbehälter 13 mit zwei Abteilungen 14 und 15, an denen unten Füllrohre 16, 17 angeordnet sind, und ein Zwei-Kammer-Füllschuh 18 gehören, der eine obere Kammer 19 und eine untere Kammer 20 aufweist. Zwischen den Kammern 19 und 20 ist eine Klappe 21 vorgesehen, nach deren Betätigung auch Material aus der oberen Kammer 19 ausfließen kann. In einer vom Unterstempel 22 und dem Tischausschnitt 24 gebildeten Preßformen sind bereits zwei Schichten A, B der pulverförmigen Materialien für die Herstellung eines Zwei-Schichten-Sinterkörpers eingebracht worden.

In F i g. 2 sind durch die Doppelpfeile die Richtung der möglichen Bewegungen angedeutet, die von links und rechts sowie von der Rückseite (in der Zeichnung unten) zwischen den Säulen 12 hindurchgehen. Bei einer aus der Ebene herausragenden Form, wie in F i g. 1 durch die gewölbten Schichten A und B dargestellt, kann allerdings nur eine von den drei möglichen Bewegungsrichtungen ausgenutzt werden, nämlich im Fall F i g. 1 und 2, die von der Rückseite her. Bei Verwendung eines üblichen Zwei-Kammer-Füllschuhes ergibt sich der Nachteil, daß die Pulverschichten nur unzureichend getrennt in der Form abgelagert werden können. Sind mehr als zwei Schichten erforderlich, so machen sich diese Nachteile verstärkt bemerkbar. Außerdem erfordert die Beschickung des Füllschuhes mittels Füllrohren verhältnismäßig viel Zeit.

In den F i g. 3 und 4 ist eine erfindungsgemäß ausgestaltete Säulenpresse mit Säulen 30 und einem Matrizentisch 32 dargestellt, der die Preßform enthält, die von einem Ausschnitt 34, einem Unterstempel 36 und einem Oberstempel 38 gebildet wird. Zum Füllen der Preßformen mit verschiedenen pulverförmigen Materialien in mehreren Schichten werden Füllschuhe 40 benutzt, deren unterer Rand bei 42 dem Formrand entsprechend ausgebildet ist. Die Füllschuhe 40 sind in einer Führung 50 bewegbar. Zu diesem Zweck sitzen die Füllschuhe 40 auf einer Fußplattenanordnung 48, die mit den Ausschnitten 42 entsprechenden Sätteln'49 zum einwandfreien Verschließen des Füllschuhbodens ausgebildet ist. Die Fußplattenanordnung 48 kann je nach Ausführungsform entweder ein einheitliches Bauelement oder aus einzelnen Fußplatten zusammengesetzt sein, die miteinander lösbar verbunden sind. In der Darstellung der F i g. 4 ist zum Verschieben der Fußplattenanordnung 48 und damit der Füllschuhe 40 in beiden Richtungen der Führung 50 ein Hydraulikzylinder 60 vorgesehen, dessen Kolbenstange 62 mit ihrem freien Ende an der Fußplattenanordnung 48 angreift, wie in F i g. 4 vereinfacht dargestellt ist. Der Hydraulikzylinder 60 ist doppeltwirkend und wird von einer Vorrichtung 64 über zwei Anschlüsse mit Druckflüssigkeit versorgt. Von der Vorrichtung 64 wird ferner auch Druckmittel einem doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 54 zugeführt, dessen Kolbenstange 56 dazu dient, einen vor dem Ausschnitt 52 in der Führung 50 befindlichen Füllschuh auf den Formausschnitt 34 zu schieben und von dort wieder in die Führung 50 zurückzubewegen. Zu diesem Zweck sind vor und hinter dem Ausschnitt 34 Profilteile 44, 46 auf dem Tisch 32 angeordnet, welche eine dem Sattel 49 entsprechende, den Ausschnitt 42 im Boden des Füllschuhes 40 verschließende Form haben.

Jeder Füllschuh 40 ist einem Vorratsbehälter 58 zugeordnet und wird, sobald er sich in der Führung 50 unter dem entsprechenden Vorratsbehälter 58 befindet, mit Pulver aus dem Behälter gefüllt.

Die Ausführungsform nach F i g. 5 stimmt im wesentlichen mit der nach F i g. 4 überein. Anstelle einer Hydraulikvorrichtung zum Bewegen der Füllschuhe ist eine Führung 50' mit einem in der Mitte der Führung in Längsrichtung verlaufenden Ausschnitt 70 vorgesehen, unter dem ein Seil oder eine Kette 72 mit Mitnehmer-Anschlägen 74 läuft. Das Seil 72 wird durch nicht dargestellte, an sich bekannte Mittel in beiden Richtungen seiner Längserstreckung bewegt. F i g. 5 zeigt außerdem, daß die Profilteile 46, 44 als auswechselbare Einsätze ausgebildet sein können, so daß die Öffnungsfläche des Formausschnittes 34 durch Auswechseln der Einsätze 44, 46 veränderbar ist. Entsprechend den geänderten Ausschnittsformen sind auch geänderte Sättel 49 der Fußplattenanordnung 48 zu verwenden, bzw. die Fußplattenanordnung 48 auszuwechseln.

F i g. 6 zeigt in Endansicht einen Füllschuh 40, der auf einer Fußplatte 80 sitzt, die in der Führung 50' dadurch bewegbar ist, daß ein an der Unterseite der Fußplatte 80 befestigter Anschlag 76 mit einem Mitnehmeranschlag 74 an dem Seil 72 in Eingriff tritt. Die Fußplatte 80 ist ringsum, bis auf die Seite, an der der Füllschuh von der Fußplatte abgeschoben wird, mit einem Rand 86 versehen. Die Fußplatte 80 kann über Abschnitte 88 entweder starr oder lösbar und beweglich mit der voraufgehenden bzw. nachfolgenden Fußplatte gekoppelt sein.

Zum Abschieben des Füllschuhes 40 aus der Führung 50 bzw. 50' ist das vordere Ende der Kolbenstange 56 (siehe F i g. 8, 9) mit Federspreizen 57 versehen. Das vordere Ende der Kolbenstange 56 kann auf die Weise in einen Ausschnitt 84 einer Lasche 82 eingreifen, die auf der Seite des Füllschuhes abgekröpft befestigt ist, die von dem Formausschnitt 34 abgekehrt liegt. Die Spreizen 57 fassen bei der Rückbewegung der Kolbenstange 56 hinter die den Ausschnitt 84 begrenzenden Schenkel der Lasche 82 und können dadurch den Füllschuh von der Führung 50 fort und wieder in diese zurückbewegen. Bei Weiterbewegung des Füllschuhes 40 in der Darstellung der F i g. 7 nach links löst sich der Ausschnitt 84 selbsttätig von der Kolbenstange 56.

Hierzu 3 Blatt Zeichnunsen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Füllen von Preßformen mit mehreren Schichten verschiedener pulverförmiger Materialien, insbesondere zum Herstellen von Mehrschichten-Sinterwerkstoffen, mit Hilfe mehrerer Füllschuhe, die auf einem eine Preßform-Einfüllöffnung aufweisenden Tisch bewegbar sind, d a durch gekennzeichnet, daß eine im seitlichen Abstand zu der Einfüllöffnung (34) liegende Führung (50) die Füllschuhe (40) aufnimmt, von denen jeder mit einer ersten Vorrichtung (48, 60, 62; 80, 76, 74, 72) zur Bewegung entlang der Führung und mit einer zweiten Vorrichtung (54, 56) zur Bewegung im wesentlichen rechtwinklig dazu koppelbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Füllschuh (40) innerhalb der Führung (50) lösbar auf einer Fußplatte (48, 49) angeordnet ist, die den Boden des Füllschuhes in der Führung verschließt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verschlußvorrichtung (46) den Boden jedes Füllschuhes (40) während der Bewegung durch die zweite Vorrichtung (54, 56) bis zum Rand der Einfüllöffnung (34) verschließt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch (32) im Bewegungsbereich der zweiten Vorrichtung (54, 56) zwischen der Führung (50) und der Einfüllöffnung (34) mit einem den Boden (42) eines Füllschuhes (40) verschließenden Profil (46) versehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Boden (42) eines Füllschuhes (40) verschließende Profil (46) als auswechselbarer Einsatz im Tisch angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 und 5. dadurch gekennzeichnet, daß der dem Profil (46) gegenüberliegende Rand des Formausschnittes (34) von einem entsprechend geformten Profilstück (44) gebildet wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung aus einem unter der Führung (50') laufenden Seil (72) mit daran angeordneten Mitnehmern (74) und einem an der Fußplatte (80) befestigten Anschlag (76) besteht, der durch einen Längsschlitz (70) der Führung nach unten hindurchgreift.