DE2420726B2 - METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING PRESSED BODIES WITH LAYERS OF DIFFERENT COMPOSITIONS FOR HEAVY DUTY ELECTRICAL CONTACTS - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING PRESSED BODIES WITH LAYERS OF DIFFERENT COMPOSITIONS FOR HEAVY DUTY ELECTRICAL CONTACTSInfo
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Description
zu, weil ein stationär angeordneter Hydraulikzylinder sich mn einem kontinuierlich umlaufenden Rundtisch-Preßwerkzeug nicht kombinieren läßttoo, because a stationary hydraulic cylinder is mn a continuously rotating rotary table pressing tool cannot be combined
Bei der Herstellung der mehrschichtigen Preßkörper ist das aus Oberstempel, Unterstempel und Matrize bestehende Preßwerkzeug fest auf einem Pressentisch angeordnet. Zwischen den einzelnen Hüben der Presse werden Einfülleinrichtungen über die Matrize gefahrenIn the production of the multi-layer compacts, this is made up of the upper punch, lower punch and die existing press tool firmly arranged on a press table. Between the individual strokes of the press filling devices are moved over the die
nnH Hi*· entsDrechenden Metallpulverschichten ein-nnH Hi * corresponding metal powder layers
verscnieoenen Metanpuiverscnicnien dzw. z;uiii una tue cni^ic«-·"-»"·- r different metanpuiverscnicnien or. z; uiii una tue cni ^ ic «- ·" - »" · - r
Ausstoßen des fertigen Preßkörpers vorgesehen 30 gefüllt. Dabei läßt es sich nicht vermeiden daß auf dem sind und daß für die Bewegung von Arbeitsposition Pressentisch liegendes Streupulver in die folgenden zu Arbeitsposition ein Schrittantrieb vorgesehen ist. Metallpulverschichten gelangt Dies hat eine un-3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- erwünschte Mischung der verschiedenen Metallpulverzeichnet. daß die Oberstempel der Preßeinrichtun- schichten zur Folge. Außerdem kann die Presse m ihren gen in einer feststehenden Kurvenschiene geführt 35 kurz aufeinanderfolgenden Hüben nicht auf verschiedesind und in den Arbeitspensen der Füllstellungen ne konstante PreßHrücke eingestellt werden. Hydraul.- und der Ausstoßstellung eine obere Stellung und in sehe Preßzylinder können m der Regel nur auf einen den Arbeitspositionen der Preßstellungen eine bestimmten Preßdruck eingestellt werden, welcher untere Stellung einnehmen und daß die Kurven- zwischen dem Minimaldruck und dem Max.maldruck schiene in den Preß-Arbeitspositionen Aussparun- 40 des entsprechenden Hydrau ikaggregats hegt. Aus gen aufweist diesem Grund werden mechanische Pressen verwendet.Ejection of the finished compact provided 30 filled. It cannot be avoided that on the are and that for the movement of the working position press table lying scattering powder in the following a stepper drive is provided for the work position. Metal powder layers get this has an un-3. Device according to Claim 2, characterized in that the desired mixture of the different metal powders is identified. that the upper punch of the press device layers result. In addition, the press can m your genes guided in a fixed curved rail 35 strokes in quick succession are not different and in the workloads of the filling positions ne constant press pressure can be set. Hydraulic and the ejection position an upper position and in see press cylinder can m usually only on one the working positions of the pressing positions a certain pressing pressure can be set, which Assume the lower position and that the curve between the minimum pressure and the maximum pressure Rail in the press working positions recess 40 of the corresponding hydraulic unit harbors. the end For this reason, mechanical presses are used.
bei welchen der Hub verstellt wird und die einzelnen Metallpulverschichten auf eine bestimmte Höhe zusammengepreßt werden. Beim Pressen auf konstante Höhe 45· der einzelnen Schichten wird jedoch kein konstanter Preßdruck eingehalten, was durch die Toleranzen beim Einfüllen der Metallpulverschichten Dichteschwankungen in den einzelnen Schichten verschiedener Preßkörper zur Folge hat. Mit dem Auftreten dieser Dichteschwankungen können auch die Bedingungen für das anschließende Sintern und Tränken der Preßkörper nicht mehr optimal festgelegt werden. Außerdem wirken sich die Dichteschwankungen auf den Raumerfüllungsgrad des Tränkmetalls aus, so daß die elektrischen Kontakte hinsichtlich ihres Abbrandverhaltens und ihrer elektrischen Leitfähigkeit Qualitätsschwankungen aufweisen. in which the stroke is adjusted and the individual Metal powder layers are compressed to a certain height. When pressing at a constant height 45 · of the individual layers, however, no constant pressure is maintained, which is due to the tolerances in Filling in the metal powder layers Density fluctuations in the individual layers of different pressed bodies has the consequence. With the occurrence of these density fluctuations, the conditions for the subsequent sintering and impregnation of the compacts can no longer be optimally determined. aside from that the density fluctuations affect the degree of space filling of the impregnation metal, so that the electrical contacts have quality fluctuations with regard to their erosion behavior and their electrical conductivity.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen es möglich ist, Preßkörper mit schichtweise verschiedener Zusammensetzung herzustellen, bei welchen dieThe invention is therefore based on the object of specifying a method and a device with which it is possible to produce pressed bodies with different compositions in layers, in which the
vii uui VT viiijuvii uui VT viiiju
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Einrichtungen zum Einfüllen und den Einrichtungen zum Pressen der verschiedenen Metallpulverschichten jeweils feststehende Absaugeinrichtungen zum Entfernen von Streupulver vorgesehen sind.4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that between the devices for filling and the devices for pressing the various metal powder layers, respectively Fixed suction devices are provided for removing scattering powder.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Preßkörpern mit schichtweise verschiedener Zusammensetzung und für jede Schicht konstanter und optimaler Dicke für hochbelastbare elektrische Kontakte, bei welchem verschiedene Metallpulverschichten in einer eigenen Arbeitsposition in ein Preßwerkzeug eingefüllt und jeweils vor dem Einfüllen der folgenden Metallpulverschicht gepreßt werden und eine der Anzahl der Arbeitspositionen entsprechende Anzahl von Preßwerkzeugen durch zyklische Vertauschung von Arbeitsposition zu Arbeitsposition bewegt und in sämtlichen Arbeitspositionen gleichzeitig eingefüllt bzw. gepreßt wird.The invention relates to a method for the production of pressed bodies with different layers Composition and for each layer of constant and optimal thickness for heavy-duty electrical contacts, in which different metal powder layers in their own working position in a pressing tool filled and pressed before filling the following metal powder layer and one of the Number of pressing tools corresponding to the number of work positions by cyclical interchanging of Moved work position to work position and filled in all work positions at the same time or is pressed.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DT-AS 14 58 477 bereits bekannt. Die für die Herstellung hochbelastbarer
elektrischer Kontakte benötigten mehrschichtigen Preßkörper werden schichtweise gepreßt, anschließend
einzelnen Schichten sauber getrennt sind und bei welchen keine Dichteschwankungen in den einzelnen
Schichten verschiedener Preßkörper auftreten.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in jeder Arbeitsposition mit einem
individuellen konstanten Preßdruck gepreßt wird und daß die Preßwerkzeuge bei der zyklischen Vertäu-Such a method is already known from DT-AS 14 58 477. The multi-layer compacts required for the production of heavy-duty electrical contacts are pressed in layers, then individual layers are neatly separated and in which no density fluctuations occur in the individual layers of different compacts.
According to the invention, the object is achieved in that pressing is carried out with an individual constant pressing pressure in each working position and that the pressing tools in the cyclical mooring
schung von Arbeitsposition zu Arbeitsposition schrittweise bewegt werden.can be moved gradually from work position to work position.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, wobei ein drehbarer Rundtisch y mit vertikaler Drehachse vorgesehen ist, auf dem in gleichmäßiger Teilung Fülleinrichtungen und Preßwertereuge angeordnet sind, ist dadurch gekenn-ί zeichnet, daß pneumatisch oder hyarauüsd betätigte Einrichtungen zum Einfüllen und Pressen der verschie % denen Metallpulverschichten bzw. zum Ausstoßen des fertigen Preßkörpers vorgesehen sind und daß für die Bewegung von Arbeitsposition zu Arbeitsposition ein Schrittantrieb vorgesehen ist.A device for carrying out the method according to the invention, wherein a rotatable rotary table y is provided with a vertical axis of rotation, on which the filling devices and pressing value are arranged in equal spacing, is characterized in that pneumatically or hyarauüsd operated devices for filling and pressing the different % which metal powder layers or for ejecting the finished pressed body are provided and that a step drive is provided for the movement from work position to work position.
Vorzugsweise sind die Oberstempel der Preßeinrich- \ tungen in einer feststehenden Kurvenschiene geführt !5 und nehmen in den Arbeitspositionen des Füllens und des Ausstoßens eine obere Stellung und in den Arbeitspositionen des Pressens eine untere Stellung ein Die Kurvenschiene weist in den Preßpositionen ; Aussparungen auf. ^Preferably, the upper punch are Preßeinrich- \ obligations in a fixed cam rail guided 5 and take in the working positions of the filling and expelling an upper position and in the working positions of pressing a lower position a the cam rail has in the pressing positions!; Recesses on. ^
" Weiterhin sind vorteilhafterweise zwischen den Einrichtungen zum Einfüllen und den Einrichtungen zum Pressen der verschiedenen Metallpulverschichten jeweils feststehende Absaugeinrichtungen zum Entfernen von Streupulver vorgesehen."Furthermore, there are advantageously between the facilities for filling and the facilities Fixed suction devices for removing the various metal powder layers for pressing provided by scattering powder.
Die räumliche Trennung der Füllvorgänge und der Preßvorgänge ermöglicht die vollständige Entfernung von Streupulver nach jedem Füllvorgang und damit eine saubere Trennung der Metallpulverschichtei.. An den Arbeitspositionen für die Preßvorgänge werden Preßzylinder angeordnet, deren Preßdruck für die optimale Preßdichte der jeweiligen Metallpulverschicht eingestellt ist. Durch den gleichzeitigen Ablaui sämtlicher Füll- und Preßvorgänge verkürzt sich die Taktzeit von der Summenzeit sämtlicher Arbeitsschntte auf die Dauer des längsten Arbeitsschrittes und die für die schrittweise Weiterbewegung der Preßwerkzeuge und das Ausstoßen des fertigen Preßkörpers benötigte Zeit Mit dem Einstellen der einzelnen Preßdrücke kann auch die Verzahnungstiefe der einzelnen Metallpulverschichten beherrscht werden. Die räumliche Trennung der Füllvorgänge ermöglicht ein gleichmäßiges Einfüllen und damit enge Toleranzen in der Planparallelität der einzelnen Schichten des Preßkörpers.The spatial separation of the filling processes and the pressing processes enables complete removal of scattering powder after each filling process and thus a clean separation of the metal powder layer Working positions for the pressing processes are arranged pressing cylinders, the pressing pressure for the optimal Compression density of the respective metal powder layer is set. Due to the simultaneous Ablaui all Filling and pressing processes shorten the cycle time from the total time of all work steps to the Duration of the longest work step and that for the step-by-step movement of the pressing tools and the ejection of the finished pressed body required time with the setting of the individual pressing pressures can also the depth of the teeth of the individual metal powder layers can be mastered. The spatial separation of the Filling processes enables even filling and thus tight tolerances in the plane parallelism of the individual layers of the pressed body.
Bei der Herstellung zwei- oder mehrschichtiger Tabletten werden bekanntlich eine Vielzahl von Preßwerkzeugen kontinuierlich auf einer Kreisbahn an Arbeitspositionen zum Einfüllen der verschiedenen Preßmassen vorbeibewegt. Zwischen diesen Arbeitspotitionen werden die Oberstempel der P-eßwerkzeuge über eine Oberstempelkurve niedergedrückt, bis die jeweilige Tablettenschicht auf eine bestimmte Höhe verdichtet ist Da es bei der Hersteilung von Tabletten nicht auf eine konstante Dichte der Schichten verschiedener Tabletten ankommt, läßt sich dieses bekannte Prinzip nicht auf die Herstellung von Preßkörpern für hochbelastbare elektrische Kontakte übertragen. Der erforderliche Übergang vom Pressen auf konstante Höhe zum Pressen mn konstantem Druck läßt sich in einem kontinuierlichen Verfahren nicht verwirklichen. Erst der schrittweise Transport der Preßwerkzeuge und die Anordnung fester Arbeitspositionen zum Pressen der einzelnen Schichten ermöglichen das Pressen mit konstantem Druck.When making two or more layers As is known, tablets are continuously applied to a large number of pressing tools on a circular path Moved past working positions for filling in the various molding compounds. Between these job positions the upper punch of the P-eßwerkzeuge are pressed down via an upper punch curve until the the respective tablet layer is compressed to a certain height because it is used in the manufacture of tablets If a constant density of the layers of different tablets is not important, this can be achieved known principle does not apply to the production of pressed bodies for heavy-duty electrical contacts transfer. The required transition from pressing at constant height to pressing at constant pressure cannot be achieved in a continuous process. Only the gradual transport of the Press tools and the arrangement of fixed working positions for pressing the individual layers allow pressing with constant pressure.
Für die Herstellungeines Zweischichten-Prel.ikorpers 6s mit für jede Schicht individueller Preßdichte wird somit erfindungsgemäß einmal das pneumatische bzw. hydraulische Prinzip zur Kraftübertragung ausgenutzt.For the production of a two-layer Prel.ikorpers 6s With an individual compression density for each layer, according to the invention, there is thus one pneumatic or hydraulic one Principle used for power transmission.
und damit dieses Prinzip bei einem Rundtisch-Preßautomaten angewendet werden kann, wird der schrittweise Transport des Rundtisches vorgesehen.and so that this principle can be applied to an automatic rotary table press, the will gradually Transport of the rotary table provided.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtIn the following an embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing. It shows
F i g. 1 in schematischer Darstellung die Anordnung der Preßwerkzeuge und der Arbeitspositionen bei der Herstellung eines zweischichtigen Preßkörpers und dieF i g. 1 in a schematic representation of the arrangement of the pressing tools and the working positions in the Production of a two-layer compact and the
F i g. 2 bis 6 ein Preßwerkzeug in den verschiedenen Arbeitspositionen, jeweils im Schnitt.F i g. 2 to 6 a press tool in the various working positions, each in section.
Fig. 1 zeigt einen drehbaren Rundtisch 1, auf welchem Preßwerkzeuge 2 bis 6 um jeweils einen Zentriwinkel von α = 72° zueinander versetzt angeordnet sind. Den Preßwerkzeugen 2 bis 6 sind Arbeitspositionen Fl, Pi, F2, Pl und A zugeordnet, wobei die einzelnen Arbeitspositionen den nachstehend aufgeführten Verfahrensschritten entsprechen.Fig. 1 shows a rotatable rotary table 1 on which pressing tools 2 to 6 are arranged offset from one another by a central angle of α = 72 °. The pressing tools 2 to 6 are assigned work positions F1, Pi, F2, P1 and A , the individual work positions corresponding to the process steps listed below.
Fl: Füllen einer ersten Metallpulverschicht.Fl: filling a first metal powder layer.
Pl: Pressen der ersten Metallpulverschicht.Pl: pressing the first metal powder layer.
F2: Füllen einer zweiten Metallpulverschicht über die erste, preßverdichtete Metallpulverschicht.F2: Filling a second metal powder layer over the first press-compacted metal powder layer.
Pl: Pressen der zweiten Metallpulverschicht und gegebenenfalls Nachpressen der ersten Metallpulverschicht. P1: pressing the second metal powder layer and, if necessary, re-pressing the first metal powder layer.
A: Ausstoßen des fertigen Preßkörpers. A: Ejecting the finished compact.
Der Rundtisch 1 wird um den Zentriwinkel λ schrittweise im Uhrzeigersinn gedreht, so daß die Preßwerk/juge 2 bis 6 die Arbeitspositionen Fl, Pi. Fl, Pl und A durch zyklische Vertauschung schrittweise durchlaufen. Da sämtliche Verfahrensschritte gleichzeitig in den Preßwerkzeugen 2 bis 6 ablaufen, wird nach jedem Schritt in der Arbeitsposition A ein fertiger Preßkörper ausgestoßen.The rotary table 1 is gradually rotated clockwise around the central angle λ, so that the pressing unit / juge 2 to 6 pass through the working positions Fl, Pi. Fl, Pl and A step by step by cyclical exchange. Since all process steps take place simultaneously in the pressing tools 2 to 6, a finished pressed body is ejected after each step in the working position A.
Fig. 2 zeigt das Füllen einer ersten Metallpulverschicht in der Arbeitsposition Fl der Fig. 1. Auf dem drehbaren Rundtisch 1 ist ein Preßwerkzeug angeordnet, das aus einer Matrize 7, einem Oberstempel 8 und einem Unterstempel 9 besteht. Mit dem drehbaren Rundtisch 1 fest verbundene Führungen des Obcrsiempels 8 bzw. des Unterstempels 9 sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Zwischen dem Oberstempel 8 und dem Rundtisch 1 befindet sich eine fest angeordnete Einfülleinrichtung 10, über deren Einfüllrohr 11 eine erste Metallpulverschicht 12 in die Matrize 7 gefüllt wird.Fig. 2 shows the filling of a first metal powder layer in the working position F1 of FIG rotatable rotary table 1 is a pressing tool is arranged, which consists of a die 7, an upper punch 8 and a lower punch 9 consists. With the rotatable rotary table 1 firmly connected guides of the Obcrsiempel 8 and the lower punch 9 are not shown in the drawing. Between the upper punch 8 and the Round table 1 is a fixedly arranged filling device 10, over the filling pipe 11 a first metal powder layer 12 is filled into the die 7.
Fig. 3 zeigt das Pressen der ersten Metallpulverschicht in der Arbeitsposition P1 der F i g. 1. Nach dem Füllen der ersten Metallpulverschicht 12 und einer Drehung des Rundtisches 1 um einen Winkel von 72 wird die Metallpulverschicht 12 mit dem konstanten Preßdruck eines hydraulischen Preßzylinders 13 verdichtet. Der hydraulische Preßzylinder 13 drückt hierbei gegen den Oberstempel 8. während der Unterstempel 9 auf einer Unterstempelauf'agc 14 aufliegt.FIG. 3 shows the pressing of the first metal powder layer in the working position P 1 of FIG. 1. After the first metal powder layer 12 has been filled and the rotary table 1 has been rotated through an angle of 72, the metal powder layer 12 is compacted with the constant pressure of a hydraulic press cylinder 13. The hydraulic press cylinder 13 presses against the upper punch 8 while the lower punch 9 rests on a lower punch support 14.
Fig. 4 zeigt das Füllen einer zweiten Metallpulverschicht in der Arbeitsposition F2 der Fig. 1. Nach dem Pressen der ersten Metallpulverschicht 12 und einer weiteren Drehung des Rundtisches 1 um einen Winkel von 72° befindet sich clic Matrize 12 unter einer Einfülleinrichtung 15. Über ein liinfüllrohr 16 wird eine /weile Metallpulverschicht 17 in die Matrize 7 gefüllt.Fig. 4 shows the filling of a second metal powder layer in the working position F2 of Fig. 1. After Pressing the first metal powder layer 12 and a further rotation of the rotary table 1 by an angle of 72 ° is located clic die 12 under a filling device 15. Via a filling pipe 16, a While the metal powder layer 17 is filled into the die 7.
F i g. 5 zeigt das Pressen der zweiten Metallpulverschicht in der Arbeitsposition Pl der Fig. I. Nach dem Rillen der zweiten Metallpulverschicht 17 und einer weiteren Drehung des Rundtisches 1 um einen Winkel von 1. F i g. 5 shows the pressing of the second metal powder layer in the working position P1 of FIG. I. After grooving the second metal powder layer 17 and a further rotation of the rotary table 1 by an angle of 1.
wird die Met;]llniikcrsrhii'hi 17 mitbecomes the Met;] llniikcrsrhii'hi 17 with
konstanten Preßdruck eines hydraulischen Preßzylinders 18 verdichtet. Der hydraulische Preßzylinder 18 drückt hierbei gegen den Oberstempel 8, während der Unterstempel 9 auf einer Unterstempelauflage 19 aufliegt.constant pressure of a hydraulic press cylinder 18 compressed. The hydraulic press cylinder 18 presses against the upper punch 8, while the lower punch 9 presses on a lower punch support 19 rests.
F i g. 6 zeigi das Ausstoßen des fertigen Preßkörpers in der Arbeilsposition Λ der Fig. 1. Nach dem Pressen der Metallpulverschicht 17 und einer weiteren Drehung des Rundtisches 1 um einen Winkel von 72° liegt der Unterstempel 9 auf einer Unterstempelauflage 20 auf. Hierdurch wird der Unterstempel 9 so weit angehoben, daß der fertige Preßkörper aus der Matrize 7 herausgedrückt wird.F i g. 6 shows the ejection of the finished compact in the working position Λ of Fig. 1. After pressing the metal powder layer 17 and a further rotation of the rotary table 1 by an angle of 72 ° is located Lower punch 9 on a lower punch support 20. As a result, the lower punch 9 is raised so far that that the finished pressed body is pressed out of the die 7.
Wie es in den F i g. 2, 4 und 6 dargestellt ist, muß in den Arbeitspositionen FI, F2 und A ein bestimmter Mindestabstand zwischen dem Oberstempel 8 und der Matrize 7 vorhanden sein. Andererseits sollte diese. Abstand in den Arbeitspositionen P\ (Fig.3) und P'< (Fig. 5) vor der Betätigung der hydraulischen Preßzylinder 13 bzw. 18 möglichst gering sein, damit die Druckwelle des niedergehenden Oberstempels 8 die unverdichteten Metallpulverschichten 12 bzw. 17 nicht aus der Matrize 7 bläst. Deshalb ist der Oberstempel 8 ir einer feststehenden Kurvenschiene derart geführt, dal· er in den Arbeitspositionen Fl, F2 und A eine obereAs shown in Figs. 2, 4 and 6, there must be a certain minimum distance between the upper punch 8 and the die 7 in the working positions FI, F2 and A. On the other hand, this should. Distance in the working positions P \ (Fig. 3) and P '< (Fig. 5) must be as small as possible before actuation of the hydraulic press cylinders 13 and 18, so that the pressure wave of the descending upper punch 8 does not remove the uncompacted metal powder layers 12 and 17 the die 7 blows. The upper punch 8 is therefore guided in a fixed curved rail in such a way that it has an upper one in the working positions F1, F2 and A
ίο Stellung und in den Arbeitspositionen Pl und P2 eine untere Stellung einnimmt. Entsprechende Aussparungen in der Kurvenschiene ermöglichen in den Arbeitspositionen Pl und P2 ein weiteres Absenker, des Oberstempels 8 bei der Betätigung der hydraulisehen Preßzylinder 13 bzw. 18.ίο position and in the working positions Pl and P2 one occupies lower position. Corresponding recesses in the curved rail enable in the Working positions Pl and P2 a further lowering device, the upper punch 8 when actuating the hydraulisehen Press cylinder 13 or 18.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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