DE3036533A1

DE3036533A1 - Presse zur herstellung von formkoerpern aus pulver

Info

Publication number: DE3036533A1
Application number: DE19803036533
Authority: DE
Inventors: Raymond B. Pasadena Calif. Anderson jun.; Aksel S. Sylmar Calif. Jensen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-10-09
Filing date: 1980-09-27
Publication date: 1981-04-23
Also published as: US4260346A; DE3036533C2

Description

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Beschreibung

Die Erfindung beschäftigt sich mit einer verbesserten Pulverpresse, welche den Rahmen und die Matrizen nur Druckkräften unterwirft und die Abmessungen der gepreßten Teile genau einhält. Insbesondere.weist die Presse mechanische Anschläge in den oberen und unteren Stempelanordnungen, eine Mehrfunktions-Schubstangeneinrichtung und ein duales Hydrauliksystem auf, das ein Nebenschlußventil im Hauptdruckzylinder aufweist.

Es gibt Pulverpressen mit bis zu 1000 t Leistung und in speziellen Anwendungen gibt es Pressen mit 10 000 t und mehr entwickelter Preßkraft. Man hat die Vorteile der exakten Formung kompliziert gestalteter Formteile aus Pulver mit einer verdichtenden Presse schätzen gelernt, um auf diese Weise Aufwand und Arbeitskosten einzusparen. Diese Formteile haben sich in fast allen Bereichen durchgesetzt. Zum pulververdichtenden Pressen können zahlreiche unterschiedliche Stoffe benutzt werden, ferner zahlreiche Formen von Metallpulvern, wie Aluminium, Carbide, keramische Stoffe, Stoffe auf Kohlenstoffbasis, rostfreier Stahl, Ferrite, Glas, Fluorkohlenstoff-Harze etc.

Wie vom Fachmann auf diesem Gebiet leicht erkannt werden kann, stellen die Kosten dieser Hochdruck-Komprimierpressen eine große Kapitalinvestition dar.

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Die meisten Pressen haben nicht die Leistungskraft, sowohl eine exakte Formteilhöhe wie auch eine exakte Dichte zu pressen. Häufig sind die Formteile relativ kompliziert und haben viele Stufen mit Gegenbohrungen, Durchgangsbohrungen, Flanschen, Abschrägungen, Naben u. dgl. und erfordern daher mehrere Düsensätze zur Herstellung der Endform des Formlings. Wegen dieser komplizierten und manchmal sehr großen Oberfläche des Formteils kann erhebliche Reibung zwischen dem Formteil und den Matrizensätzen auftreten, und sehr häufig muß die Ausstoßkapazität einer verdichtenden Presse 50% oder mehr der Pressenkapazität sein. Die meisten mechanischen und hydraulischen Pressen haben nicht die Fähigkeit, Auswurfkräfte von solcher Größe zu erzeugen, wie die Druckkräfte, insbesondere über den gesamten Ausstoßhub.

Verschiedene Verdichtungspressen arbeiten mit einer mechanischen Antriebsquelle, wie etwa gemäß US-PatentH schrift 3,172,182, oder mit einer Kombination aus hydraulischer und mechanischer Energiequelle. Beim Ausstoßen können die Matrizensätze Zugkräften unterworfen werden, so daß entsprechend schwerere Werkzeuge erforderlich werden. Bekannt sind ferner verschiedene Formen pulver-metallurgischer Pressen, die hydraulische Hilfssysteme und steuerbare Anschläge zur Positionierung aufweisen, wie etwa gemäß US-Patentschriften 3,078,540 und 3,830,615.

Hinzuweisen wäre ferner auf die US-Patentschrift 2,336,982, welche eine Vorrichtung zeigt, bei der sowohl während des Pressens wie während des Ausstoßes ein in gleicher Richtung weisender Druckkrafthub vorliegt. Bei der Maschine nach US-Patentschrift 2,831,212

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handelt es sich um eine Matrizensteuerung für eine Vorpressung. Ergänzend sei noch auf die US-Patentschriften 3,587,136 sowie 3,777,539 und 3,847,008 hingewiesen.

Demgegenüber steht das Bedürfnis nach einer besseren Verdichtungspresse, die reproduzierbar eine enge Toleranz bezüglich der Höhe des Formlings einhält und für alle Bereiche der Druckkraft gleiche Verdichtungskraft und gleiche Ausstoßkraft entwickelt. Ferner sollen die Werkzeuge nur dem Druck unterworfen werden und ein Pressen gegen positive Anschläge ermöglicht werden.

Die Erfindung schafft dazu eine verbesserte Presse zum Formen von Teilen verschiedener Arten aus komprimierbarem Pulver und weist dazu einen Gehäuserahmen auf, der eine relativ bewegliche obere Stempelanordnung trägt. Der obere Stempelrahmen kann sowohl von einem Hochdruck-Antriebszylinder wie auch von Niederdruck-Antriebhilfszylindern angetrieben werden. Eine bewegliche Matrizenanordnung kann in die Presse eingebaut und wahlweise mit der Druckkraft des oberen Stempelrahmens durch Schubstangen beaufschlagt werden, die am oberen Stempelrahmen beweglich befestigt sind. Die Schubstangen können eine Vorpreß-Funktion dadurch schaffen, daß die Matrizenanordnung während des Anfangsabschnittes des Preßzyklus¹ abwärts bewegt wird, während außerdem positive mechanische Anschläge während der Endverdichtung vorgesehen sind. Schließlich können die Schubstangen die Matrizenanordnung während des Auswurfs nach unten schieben.

Die Presse kann einen Entnahme-Matrizensatz aufweisen und besitzt ferner mechanische Anschläge sowohl in

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der oberen Stempelanordnung wie auch in einer unteren Stempelanordnung, vermöge deren die Presse die Matrize exakt relativ zu den oberen und unteren Stößeln in der Endpreßstellung positionieren kann. Diese mechanischen Anschläge stützen sich nicht auf irgendeinem hydraulisch eingefangenen Fluid ab und bilden daher eine extrem genaue Positionierung der Matrize und halten daher eine wiederholbare dimensionsmäßxge Stabilität für die Formteile aufrecht. Der obere mechanische Anschlag ist in einer Stell-Lagermutter für den oberen Stößel drehbar befestigt. Die Drehung des oberen mechanischen Anschlags ermöglicht das Entlasten vor jeder wesentlichen Drehung der oberen und unteren Komponenten des Anschlags,

Um die Bewegung des Hochdruck-Hydraulikkolbens zu erleichtern, ist ein Nebenschlußventxl im Kolbenkopf vorgesehen, um Medium schnell vom Kopf zum Boden des Zylinders oder umgekehrt überführen zu können, wodurch das erforderliche Medium während der schnellen Bewegung des oberen Stempels reduziert wird.

Jede Matrize des Matrizensatzes wird nur einer Druckkraft unterworfen, und zwar sowohl während des Preßzyklus ' wie auch des AuswurfZyklus'. Die von der Presse erzeugte Auswurfkraft ist gleich der Preßkraft über dem gesamten Ausstoßhub, und sowohl die Preßkraft wie auch die Ausstoßkraft wird in einem einzigen Abwärtshub der oberen Stempelanordnung erzeugt.

Die neuen Merkmale und Eigenschaften der Erfindung sind zunächst in den beigefügten Ansprüchen niedergelegt. Darüber hinausgehende Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie ihr Aufbau

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und ihr Betriebsverhalten gehen aus der nachfolgenden Beschreibung besonders deutlich hervor, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer

erfindungsgemäßen Presse zum Verdichten von Pulver;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Vertikalschnitts der erfindungsgemäßen Presse in Vorpreß-Stellung;

Fig. 3 eine schematische Ansicht eines

Vertikalschnitts der erfindungsgemäßen Presse in Endpreß-Stellung;

Fig. 4 eine schematische Ansicht eines

Vertikalschnitts der erfindungsgemäßen Presse in einer End-Ausstößstellung; und

Fig. 5 ein Schema der Hydraulikschaltung für die Presse.

Die nachfolgende Beschreibung gibt die zur Zeit für am besten gehaltene Ausführungsform der Erfindung wieder. Es versteht sich jedoch, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens zahlreiche Abänderungen dem Fachmann geläufig sind, mit denen, ohne Abweichung von der Erfindung,relativ preiswerte Pressen, wie etwa Pulvermetallpressen, leicht hergestellt werden können.

Die Presse 2 gemäß der Erfindung kann gemäß Fig. 1 sowohl einfach wie auch kompliziert gestaltete Teile aus einer großen Anzahl verschiedener Pulver, wie etwa Metallpulver, Metalloxide, Carbide, Gläser, Harze etc., herstellen. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist eine Presse mit einer maximalen Preßleistung von etwa 200 t mit einem Entnahme-Matrizensatz. Die

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Ausstoßleistung beträgt ebenfalls 200 t über den gesamten Ausstoßhub. Wie man leicht sieht, kann die Leistungsfähigkeit der Presse durch geeignete Auslegung größer oder kleiner gestaltet werden. Da die entscheidenden Werkzeuge während des Preßzyklus' und des Ausstoßzyklus' nur Druckbelastungen ausgesetzt werden, können sie optimal ausgelegt werden.

Die Erfindung ermöglicht enge axiale Toleranzen mit einer exakten Steuerung der Preßkräfte. Die Fähigkeit eines 100%-igen Ausstoßdruckes über den gesamten Ausstoßhub stellt vollständigen Ausstoß aus jeder Matrize selbst mit hoher Wandreibung für komplizierte Formlinge mit großen axialen Oberflächen sicher. Obgleich nicht dargestellt, versteht es sich, daß diese Presse die gleichen Merkmale wie andere automatische Pressen aufweist, die im Handel erhältlich sind, wie etwa hydraulisch betätigte Füllschuhe, die entweder mit Schwerkraft oder Unterdruck gefüllt werden können, automatischer Teile-Ausstoß, die Möglichkeit mehrfache Werkzeugkomponenten für die Herstellung komplizierter Formlinge zu verwenden, vereinfachtes Werkzeug und genaue Maschinenauslegung. Außerdem kann die Presse mit automatischen Steuerungen unter Einschluß von Mikroprozessoren arbeiten.

Die Matrize kann so eingestellt werden, daß eine richtige Verteilung der Pulverfüllung sichergestellt ist. Da die Werkzeugteile stets Druckkräften unterliegen, und zwar immer in einer abwärts gerichteten Richtung, bleibt der schließlich verdichtete Formling stationär und wird nicht gestört, nachdem er verpreßt worden ist, bis der Ausstoß abgeschlossen ist.

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Die wesentlichen Merkmale der Erfindung werden .nachstehend anhand der schematischen Zeichnungen beschrieben, die zur Verdeutlichung vereinfacht worden sind. Man sieht jedoch, daß die Matrizenanordnung auch in .schematischer Form dargestellt ist, und auch nur einen relativ einfachen Formling herstellen soll. Diese einfache Form soll jedoch nicht beschränkend wirken, vielmehr soll die erfindungsgemäße Presse verschiedenartig geformte Formlinge herstellen können, wobei sowohl der Matrizenhalter und die Presse entsprechend konfiguriert werden können.

A. Feststehender Rahmen und Zugstangenanordnung

Gemäß. Figuren 1 bis 4 weist das Gerüst 4 für die Presse nicht nur ein nicht dargestelltes äußeres Gehäuse auf, sondern für die Erfindung gehört zu ihm auch eine als Bezugspunkt dienende Standfläche oder fester Montageuntergrund. Das Gerüst 4 weist ein oberes Querhaupt 100 auf, das mit vier Zuganker 102 geeignet befestigt ist. Die Zuganker 102 sind entsprechend an einem unteren Rahmen 104 verankert, der seinerseits an einem Fundament, wie etwa dem Boden einer Werkzeughalle oder in einer Grube verankert ist, in welch letzterem Falle eine günstige Arbeitshöhe etwa 4 Fuß über Grund geschaffen ist. Sowohl das obere Querhaupt 100 und der untere Rahmen 104 können einteilig oder auch eine Kombination sein, die aus mehreren Einzelteilen aufgebaut ist.

Die Zuganker 102 dienen als Führungen oder Ausrichtungsmittel für den oberen Stempelträger 200 in seiner Auf- und Abbewegung zwischen dem oberen Querhaupt 100 und dem unteren Rahmen 104. Am oberen Querhaupt sind ein Hochdruck- Hauptantriebszylinder 106 und ein

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Hochdruckkolben 108 aufgehängt, dessen Stange in geeigneter, noch zu beschreibender Weise mit einem Hochdruck-Hydrauliksystem verbunden ist. Ein Kolbenkopf 110 und ein Kolbenschaft 112 enthalten ein inneres Übergabeventil 114, das ferngesteuert sein kann, um einen schnellen Austausch von Hydraulikmedium von einer Seite zur anderen des Kolbenkopfes 110 während einer schnellen Ab- und Atifwärtsbewegung des oberen Stempel trägers 200 durch die Hilfszylinder 116 sicherzustellen. Die Niederdruck-Hilfsantriebszylinder 116 sind in dem oberen Querhaupt 100 befestigt und strömungsmittelmäßig mit einem Niederdruck-Hydrauliksystem verbunden. Die Hilfsantriebszylinder 116 sind weiter mit dem beweglichen oberen Stempelträger 200 verbunden. Am unteren Rahmen 104 sind zwei oder mehr Gegen-Balancierzylinder 118 vorgesehen und ebenfalls mit dem beweglichen oberen Stempelträger 200 verbunden und tragen sein Totgewicht. Schließlich ist ein hydraulischer Matrizensatzhalter 120 auf dem unteren Rahmen 104 gelagert, in welchem abnehmbar ein Matrizensatz arretiert ist.

B. Bewegliche obere Stempelanordnung

Der obere Stempelträger 200 ist auf den Zugankern 102 bewegbar und an dem Kolbenschaft 112 des

Hochdruckkolbens 108 befestigt. Ein oberer Stempel 202 ist auf dem Stempelträger 200 befestigt und weist eine untere Höhlung 204 in Form eines T-förmigen Schlitzes auf, um einen geeigneten oberen Stößel befestigen zu können. Wie man sieht, können auch andere Mittel zur Befestigung von Stößeln vorgesehen sein. Das andere Ende des oberen Stempels 202 bildet einen Teil eines oberen drehbaren kämmenden Anschlags 206, der ein erstes lasttragendes

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gezinktes Bauteil 208 und ein drehbares, lasttragendes oberes gezinktes Anschlagteil .. """ 210 aufweist. Modulare Zähne 212 sind sowohl am oberen Anschlagteil 210 wie ·= am unteren Anschlagteil 208 befestigt und so konfiguriert, daß sie kämmen, wenn sie axial gedreht wer-den. Die Druckkontaktfläche jedes Anschlagzahns kann eben oder schräg zur Horizontalen sein, um das relative Lösen der anschlagtragenden Teile nach der Endpressung zu unterstützen.

Das gezinkte obere mechanische Anschlagteil· 210 ist innerhalb einer Justier-Lagermutter 218 gehalten. Eine Drehung des Anschlagteils 210 innerhalb der Justiermutter 218 ermöglicht die Entlastung von Restspannungen vor der signifikanten Bewegung in vertikaler Richtung und richtet die Anschläge 210 und 208 so aufeinander aus, daß sie kämmen. Ein Zylinder 214, der in dem Bauteil· - eingebaut ist, kann jederzeit vor oder während des Ausstoßzyklus¹ zum Anheben des oberen Stempels 202 aktiviert werden. Auf diese Weise wird der obere Stößel von dem komprimierten Teil abgehoben. Diese Anordnung ermöglicht es auch, daß das drehbare Anschlagteil mit dem Bauteil 208 . während des Ausstoßens kämmt, während dennoch eine hydraulische Federkraft auf das komprimierte Formteil während seines Ausstoßens aus der Matrize aufrechterhalten bleibt..

Der obere Stempelträger 200 trägt weiter ein Paar hydraulische Schubstangenzylinder 220 und 222, die jeweils ein Paar von Schubstangen 224 und 226 befestigen, die sich einstellbar vom Stempeltcäjer 200 abwärts erstrecken. Jedes Ende der Schubstangen 224 und 226 ist so ausgelegt, daß es die maximale Kraft, die von der Presse 2 entwickelt werden kann, aushält und überträgt. Die Zylinder 220

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und 222 sind über ein Entlastungsventil mit dem Niederdruck-Hydrauliksystem verbunden. In den Fig. 1 und 4 ist es zwar nicht dargestellt, jedoch hat jeder der erwähnten Hydraulikzylinder 220 und 222 geeignete Verbindungen zu Hydraulikleitungen und geeignete Dichtungen, welche in der Zeichnung zur Erleichterung der Erläuterung der Erfindung weggelassen worden sind.

C. Untere Stempelanordnung

Der untere Stempel 300 ist in dem unteren Rahmen 104 beweglich befestigt und enthält in einer an seinem oberen Ende vorgesehenen Gewindebohrung einen unteren T-schlitz— förmigen Matrizenträger 302 mit einem Gewindeschaft. Diese Gewindebefestigung ermöglicht eine Einstellung der Pressenposition, die durch nicht dargestellte Pressenteile automatisch eingestellt werden kann. Das untere Ende des unteren Stempels 300 weist einen Zwischenabschnitt mit Gewindeschaft auf, der so ausgelegt ist, daß er mit einer Einfüll-Einstellmutter 304 zusammenwirkt. Diese Einfüll-Einstellmutter 304 kann mit äußeren Zähnen ausgerüstet sein, um über diese mit einem motorischen Antrieb gekoppelt zu werden, um eine Fernsteuerung der Einstellung der Pulverfüllung zu ermöglichen. Um das überfüllen oder Unterfüllen von Pulver in der Form zu erleichtern, ist ein Ringzylinder 315 um den unterenStempel 300 vorgesehen. Der Zylinder 315 ist mit einem Ventil 568, das nachstehend noch erläutert wird, über Leitung 569 hydraulisch gekoppelt. Im Zylinder 315 befindet sich ein Ringkolben 317, der über die Dichtung 319 in geeigneter Weise abgedichtet ist. In jeder Figur ist der Ringkolben 317 im Zylinder 315 zurückgezogen, um die Darstellung einer verhältnismäßig einfachen Preßoperation zu erleichtern. Man bedenke jedoch, daß der Kolben 317 größer sein kann

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und einen Anfangs-Anschlag bilden kann, um den Hub des unteren Stempels300 für eine vorgegebene Füll-Position zu begrenzen.

Am unteren Stempel300 ist ferner ein gezinktes Lagerteil 306 als unterer Lastanschlag befestigt, welches dem oberen Anschlagteil 208 sehr ähnlich ist. Ein drehbar befestigtes gezahntes Anschlaglagerteil 308 ist am unteren Rahmen 104 befestigt und weist zusammen mit dem oberen Anschlagteil 306 modulare Zähne auf, die so konfiguriert sind, daß sie ein Kämmen ermöglichen und damit eine zweistufige Positionierbewegung für den unteren Stempel300 schaffen.

Ein Paar Rückholzylinder 310 für den Matrizensatz und Kolben 312 sind im unteren Rahmen 104 befestigt, wobei die jeweiligen Kolben 312 direkt mit einer Verlängerung des unteren Stempels300 verbunden sind. Diese Matrizensatz-Rückholzylinder 310 sind ebenfalls mit dem Niederdruck-Hydrauliksystem gekoppelt und arbeiten so, daß der untere Stempel300 in eine Füllposition für die Matrize zurückgeholt wird.

Schließlich weist ein einstellbarer Ausstoßanschlag 314 einen Schaft auf, der in eine Gewindebohrung am unteren Rahmen 104 eingeschraubt ist. Der einstellbare Ausstoßanschlag 314 erstreckt sich zwischen den unteren Anschlagteilen und ermöglicht eine kontinuierliche Einstellung für eine endgültige Stop-Stellung der Abwärtsbewegung des unteren Stempels300 während des Ausstoßes eines Formlings.

D. Abnehmbare Matrizensatzanordnung

Wie man sieht, können verschiedene Arten von Matrizensätzen mit mehreren Platten in der Presse 2 gemäß der

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Erfindung verwendet werden.

Der hier erläuterte spezielle Matrizensatz 400 ist nur schematisch dargestellt, damit die Beschreibung der Erfindung erleichtert wird, und sollte daher nicht für den Erfindungsgedanken beschränkend angesehen werden. Der Matrizensatz 400 weist einen Stößelhalter 402 auf, der mit dem oberen Stempel202 über einen T-Schlitz 204 verbunden ist, der einen oberen Stößel 404 sichert. Ein oberer Matrizen- halter 406 ist mit der unteren Matrizensatzplatte 408 über ein Paar von Matrizensatz-Ankern 410 und 412 verbunden. Die Matrizensatzplatte ist ihrerseits direkt mit dem unteren Matrizensatzträger302 gekoppelt,·der an dem unteren Stempel300 befestigt ist. Der Matrizentisch und -halter 406 trägt die jeweils anliegende Matrize 414, die den Hohlraum für das Pulver bildet. Auf der Oberfläche des Matrizenhalters 406 sind ein Paar Druckkissen 418 und 416 gelagert, deren Oberflächen so ausgebildet sind, daß sie auf die jeweiligen Schubstangen 224 und 226 ausgerichtet sind.

Ein unterer Stößelhalter 420 trägt einen unteren Stößel 422, welcher am unteren Rahmen 104 durch die hydraulischen Matrxzensatzhalter 120 befestigt ist.

E. Betriebsablauf der Presse

Es wird jetzt zunächst auf die Füllstellung gemäß Fig. Bezug genommen und angenommen, daß die Einstellungen für Vorpressen, Füllen und Auswurf für den speziellen herzustellenden Formling in der richtigen Weise gemacht worden sind und daß der nicht dargestellte Pulverzuführschuh die Matrizenhöhlung mit dem richtigen Pulver gefüllt hat. Der bewegliche obere Stempelträger - 200 wird durch die

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zwei Niederdruck-Hilfsantriebszylinder - 116 sclüiell nach unten angetrieben. Während dieser schnellen Abwärtsbewegung wird das Hydrauliköl oder das benutzte Medium in die untere Hälfte des HauptantriebsZylinders 106 über das eingebaute Übergabeventil " 114 zur oberen Hälfte des Zylinders 106 übergeleitet. In Fig. 1 ist nicht dargestellt, daß das innere Übergäbeventil . 114 mittels einer Feder in die Geschlossen-Stellung vorgespannt ist, jedoch durch eine Pilot-Leitung, die mit dem Niederdruck-Hydrauliksystem verbunden ist, so gesteuert wird, daß das Ventil in eine Offen-Stellung gezwungen werden kann.

Bei einer vorgewählten Stellung, ehe die Schubstangen und 226 die Druckkissen 418 und 416 auf dem Matrizenhalter 406 kontaktieren und ehe der obere Stößel 404. in die Matrize 414 eingedrungen ist, wird die Pressengeschwindigkeit reduziert und das innere Übergabeventil 114 schließt. Wie man sieht, ermöglichte das innere Übergabeventil 114 die schnelle Überleitung des Hydraulikmediums vom Boden zum Kopf dieses Zylinders und erleichtert das schnelle Annähern des oberen Stempelträgers 200 durch Reduzierung der Anforderung an Hydraulikmedium. Bei geschlossenem inneren Übergabeventil 114 kann jetzt der Haupthydraulikzylinder 106 den oberen Stempelträger mit kleinerer Geschwindigkeit und größerer Kraft antreiben.

Fig. 2 zeigt die Vbrpreßstellung, bei der das Pulver in der Matrize 414 teilweise komprimiert ist. In dieser Stellung hat der obere Stößel 404 die Matrize 414 verschlossen und die jeweiligen Schubstangen 224 und 226 liegen an den . Druckkissen 418, 416 an. Die

bewegliche Matrizenanordnung mit Halter · 406, Matrizensatzankern 410, 412 und der unteren Matrizensatzplatte 408 werden nach unten gegen den unteren Stempel gedrückt. Wie man sieht, kann diese Abwärtsbewegung durch

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einen Gegendruck begrenzt werden, der von dem in der unteren Hälfte der Matrizensatz-Rückholzylinder 310 eingefangenen Hydrauliköl erzeugt wurde. Wie nachstehend noch erläutert wird, kann dieser Gegendruck automatisch durch ein elektrisch gesteuertes Entlastungsventil eingestellt werden. Der untere Stempel 300 fährt abwärts, bis das untere Lagerteil · . 306 das untere . Anschlagventil' 308 kontaktiert. An dieser STelle des Pressenzyklus¹ ist das Vorpressen abgeschlossen.

Weitere Abwärtsbewegung unter der Kraftentwicklung des Hochdruck-Hauptantriebszylinders 106 läßt die jeweiligen Schubstangen 224 und 226 einsinken und bis zum Boden ihre jeweiligen Zylinder 220 und 222 vordringen, wodurch das vorher dort eingefangene öl zum Tank zurückkehrt. Wie bereits erläutert, sind die Schubstangen für diesen Zweck besonders ausgelegt, und auch ihre Zylinder können diesen Druckkontakt aushalten. Das Einsinken der jeweiligen Schubstangen ermöglicht, daß der obere Stößel 404 tiefer in die Matrize 414 eindringen kann. Die relative Einsinkbewegung der Schubstangen 224 und 226 kann durch den Gegendruck eingestellt werden, der in den hydraulischen Schubstangenzylihdern 220 und aufrechterhalten wird. Diese Einstellung kann durch ein elektrisch gesteuertes Entlastungsventil gesteuert werden, auf das nachstehend noch eingegangen wird.

Fig. 3 zeigt nun den abschließenden Kompressionsschritt. Wie man sieht, ist der Formling voll bis zu den positiven mechanischen Anschlägen komprimiert und ein relatives Recken der Anker 102 unter Spannung wird keinen Einfluß auf die genaue.Höhe des komprimierten Formlinge haben. Daher ist die Presse 2 sehr gut imstande, eine ausgezeichnete Dimensions-Genauigkeit des Formlings sicherzustellen, unabhängig von dem spezifischen Volumen des

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in die Matrize 414 eingefüllten Pulvers. Wie man sieht, hat der Hochdruck-Hauptantriebszylinder 106 oder die Antriebseinheit einen in eine Richtung weisenden Kompressionshub während des gesamten Preßzyklus¹ der Bildung des Formlinge ausgeübt, und der obere Stempel, der bewegliche Matrizensatz 400 und der feststehende untere Stößel sind nur Kompressionskräften unterworfen worden.

Nach diesem abschließenden Komprimieren des Formlings wird der Druck im Hochdruck-Hauptantriebszylinder 106 entlastet und das untere drehbare Anschlaglagerteil·· und das obere drehbare Anschlagteil 210 werden durch nicht dargestellte Druckzylinder in Drehung versetzt. Die Drehung des oberen drehbaren Anschlagteils 210 läßt den Gewindeabschnitt des Anschlagteils 210 innerhalb der Stößeleindring-Justiermutter 218 drehen, wodurch das obere Änschlagteil · · 210 von dem gezinkten lasttragenden Bauteil 208 angehoben wird, ehe irgendeine signifikante vertikale Bewegung eintritt.

Der Hochdruck-Hauptantriebszylinder 106 wird erneut unter Druck gesetzt und läßt den oberen Stempelträger zusammen mit den Matrizensatzteilen, bestehend aus dem Matrizenhalter406, den Matrizensatz-Ankerη 410 und 412 und der unteren Matrizensatzplatte 408, abwärts gleiten. Diese Bewegung wird aufgenommen von den zusammensinkenden oberen und unteren Ansehlagteilen, was ein Zurückziehen der Matrizenbewegung zur Freigabe des komprimierten Formlings ermöglicht. Jetzt kann der obere Stößel 404 entweder durch den oberen Stempelrückholzylinder 214 zurückgezognen werden oder kann, wenn gewünscht, dazu dienen, einen voreingestellten Druck gegen den komprimierten Formling aufrechtzuerhalten,

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bis er schließlich aus der Matrize 414 ausgestoßen ist. Wenn dieser voreingestellte Druck aufrechterhalten werden soll,führt der obere Stempelruckholzylinder 214 die Funktion einer hydraulischen Feder aus, wodurch der komprimierte Formling während des Auswurfzyklus' gehalten
wird. Wie man sieht, kann zu jeder Zeit während des
Ausstoßzyklus¹ Hydraulikdruck auf die Bodenseite des
oberen Stempelruckholzylinders 214 aufgebracht werden,
um den oberen Stößel 404 vom komprimierten Formling weg anzuheben. Diese Gegenbewegung des oberen Stößels 404
kann eintreten, während der Hochdruck-Hauptantriebszylinder 106 einen in eine Richtung weisenden Kompressionshub während des gesamten Ausstoßzyklus¹ausübt.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Stellung der Presse ist der Ausstoßzyklus abgeschlossen und der komprimierte
Formling ist aus der Matrize 414 ausgestoßen worden. Der Druck im Hauptantriebszylinder 106 wird entlastet und
ein nicht dargestellter Pulvereinfüllöffel kann quer zur Oberfläche des Matrizenhalter 406 sich bewegen und den komprimierten Formling vom unteren Stößel 422 wegschieben. Das innere Übergabeventil ' 114 ist geöffnet, wobei
Hydraulikdruck vom Niederdrucksystem durch die Pilotleitung zugeführt wird. Außerdem übt das Niederdrucksystem Druck auf die Unterseite des Hilfsantriebszylinders 116 aus und ermöglicht eine schnelle Bewegung des oberen Stempelträgers 200, so daß er zur Füllstellung gemäß Fig. 1 zurückkehren kann. Während dieser Aufwärtsbewegung wird Hydrauliköl kontinuierlich von der oberen Hälfte zur unteren Hälfte des
Hochdruckzylinders 106 übergeleitet, und zwar durch das innere Übergabeventil 114, wobei überschüssiges öl zum
Tank zurückgeführt wird.

Der Matrizensatz-Rückholzylinder 310 drückt den unteren Stempel 300 zusammen mit dem Matrizenhalter06, der

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Matrizensatzplatte 408 und den Matrizensatzankern 410, 412 nach oben. Diese Aufwärtsbewegung stoppt an einer vorbestimmten Stelle, die durch Drehung der Einfüll-Einstellmutter 304 eingestellt werden kann. Während dieser Aufwärtsbewegung kann die Matrizenhöhlung, wenn gewünscht, durch den Pulvereinfüllöffel gefüllt werden. Wenn der Füllöffel zurückgezogen ist, wird der obere Stempel 202 durch den Stempelrückholzylinder 214 nach unten geschoben und die jeweiligen Schubstangen 224 und 226 werden mit Abstand zum Boden ihrer jeweiligen Zylinder neu positioniert (vgl. Fig. 4). Sowohl das obere wie auch das untere drehbare Anschlagteil 210 und 308 werden erneut in die Komprimierposition gedreht.

Die Presse 2 wird in die in Fig. 1 dargestellte Stellung zurückgeführt und ist jetzt zur Ausführung eines weiteren vollen Zyklus¹ bereit.

F. Hydraulxkdrucksystem

Die erfindungsgemäße Presse 2 arbeitet mit einem zweistufigen Hydrauliksystem, das den Betriebszeitzyklus für die Bildung des Formlings minimalisiert, wie man am besten aus dem Hydraulikplan nach Fig. 5 erkennt. Eine Niederdruckpumpe 500, die einen konstanten Druck von etwa 500 psi entwickeln kann, ist mit einem Sumpf 502 durch ein Paar Filter verbunden. Ein Grobfilter 504 ist direkt mit der Ansaugleitung vom Sumpf 502 zur Pumpe 500 verbunden. Ein Filter 506 mit der Porengrößenordnung Mikrometer sitzt in einer Nebenschlußleitung 508 und reinigt das Hydraulikmedium, das zum Sumpf 502 abgegeben wird.

Ein differentielles Entlastungs-Differentialventil 510 befindet sich in der Nebenschlußleitung 508 und hält einen konstanten Referenzdruck für das Niederdrucksystem aufrecht.

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Wenn der vorbestimmte voreingestellte Druck, wie etwa 500 psi, erreicht wird, kann das Differentialventil 510 so verstellt werden, daß es die Pumpe 500 direkt in den Sumpftank 502 über das Filter 506 entlädt. Ein Niederdruck-Übersteuerventil 512 ist mit einer zweiten Nebenschlußleitung 509 verbunden, so daß jederzeit während des Pressenzyklus' die Niederdruckpumpe 500 sofort in den Sumpf 502 entladen werden kann. Diese spezielle Hydraulikschaltung kann die Leistungsanforderung für die Niederdruckpumpe 500 entlasten und diese Leistung für das Hochdrucksystem bereithalten, während außerdem das Filtrieren des Hydrauliköls während dieser Periode ermöglicht wird. Notwendige Niederdruckanforderungen für den Preßbetrieb während dieses Intervalls können von einem Akkumulator 514 bedient werden. Schließlich kann ein Absperrventil 516 das Niederdrucksystem von der Niederdruckpumpe 500 trennen, wenn die Niederdruckpumpe 500 entladen wird.

Wie bereits erwähnt, sind hydraulische Matrizensatzhalter 120 am unteren Rahmen 104 befestigt. Matrizensatzhaltezylinder 518 sind mit dem Niederdrucksystem über ein elektromagnetisches Zweistellungs-Steuerventil 520 verbunden. Das Steuerventil 520 ist normalerweise geöffnet und die Zylinder werden in einer Haltestellung gehalten, es sei denn, das Ventil 520 wird betätigt und ermöglicht, daß das öl in den Zylindern 518 in den Sumpf gelangt.

Die Bewegung des nicht dargestellten Einfüllöffels wird von einem Druckzylinder 522 gesteuert, der ebenfalls mit dem Niederdrucksystem gekoppelt ist. Ein magnetisches Steuerventil 524 steuert die Bewegung des Füllöffels, wenn er über die Matrize vorgeschoben wird und auch wenn er in seine zurückgezogene Position zurückkehrt-

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Das Ventil 524 wird normalerweise in Offenstellung gehalten und stellt sicher, daß der Füllöffel in einer zurückgezogenen Position steht. Das Magnetventil 526 kann das Steuerventil 524 übersteuern und den Füllschuh anhalten, nachdem der komprimierte Formling vom unteren Stößel 422 weggeschoben worden ist. Somit wird eine Unterbrechung in der Füllschuhbewegung vorgesehen, bei der der Formling ausgestoßen" wird und der Füllschuh hält vor seiner Bewegung über die Matrizenöffnung zum Füllen derselben an. Einstellbare Begrenzer 528 und 530 und Abschlußventile 532 und.534 können die Vorschubgeschwindigkeit und den Umfang des Vorschubs und des Zurückziehens des Füllschuhs steuern. Die jeweiligen variablen Begrenzer 528 und 530 können einzeln und unabhängig manuell oder automatisch durch nicht dargestellte Elektromagnete auf jede gewünschte Geschwindigkeit eingestellt werden.

Ein magnetisch betätigtes Überleitventil 536 ist mit dem Niederdruck-Hydrauliksystem verbunden und steuert eine Pilotleitung 538, die mit dem inneren Übergabeventil ' 114 verbunden ist, welches in dem Hochdruckantriebkolben 108 eingebaut ist.

Der obere Stempelrückholzylinder 214 wird von einem magnetisch betätigten Dreiwegeventil 540 gesteuert, das normalerweise vom Niederdrucksystem abgesperrt ist, bis es betätigt wird. Das Pilot-Absperrventil 542 und das Pilot-Entlastungsventil 544 verhindern, daß der Kolben 216 irgendeine unerwünschte Bewegung oder Abdrift ausführt. Alternativ kann das Pilot-Freigabeventil 544 auch einen voreingestellten Druck zum Halten des oberen Stößels 404 gegen den komprimierten Formling während des Ausstoßzyklus¹ schaffen.

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Einige fakultative Merkmale der Presse 2 beziehen sich auf den Ausstoßdruckzylinder 546 und den Kernstabdruckzylinder 550, die jeweils mit dem Niederdrucksystem über Steuerventile 548 und 552 verbunden sind. Der Ausstoßdruckzylinder 546 kann auf Wunsch zur Volumenüberleitung für einen sekundären oberen Stößel oder zur Betätigung einer oberen Kernstange benutzt werden. Das Steuerventil 548 hält den Kolben normalerweise im Zylinder 546 in der eingezogenen Totpunktstellung. Das Steuerventil 552 ist außerdem normalerweise offen und hält den Kernstabkolben in eingezogener Totpunktstellung. Der Kernstabzylinder und der Ausstoßzylinder sind üblich und daher in den Figuren 1 bis 4 nicht dargestellt.

Der Matrizensatz-Rückholzylinder 310 wird durch Schubstangen 224 und 226 während der Vorpreßbewegung gemäß Fig. 3 und der Ausstoßbewegung gemäß Fig. 4 nach unten bewegt. Die Gegenkraft, die entwickelt wird, wenn die Matrizensatz-Rückholzylinder nach unten gestoßen werden, kann von einem elektromagnetisch betätigten Ventil 554 gesteuert werden. Dementsprechend kann das Ventil 554 auf einen vorbestimmten Druck eingestellt werden, der von einem elektronischen Druckfühler überwacht wird, und das Ventil kann geschlossen bleiben, bis jener Druck erreicht ist. Wenn beim Prüfen des Werkzeugeinbaus das Steuerventil 558 (in eine andere Stellung) verschoben wird bzw. betätigt wird, wird der Matrizensatz zur Pres'se oder Ausstoßstellung des unteren drehbaren Anschlaglagerteils308 abwärts gezogen. Das Absperrventil 556 wird dann über eine Pilotleitung geöffnet, so daß öl von der unteren Hälfte des Zylinders 310 in den Sumpf 502 entladen werden kann. Das Ventil 560 kann während des Preßbetriebs zum Abschließen des Rückdrucks und zum Verhindern einer Neigung zum Springen des Matrizensatzes geschlossen werden.

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Das obere drehbare Anschlagteil 210 wird normalerweise in der in Fig. 1 dargestellten Position gehalten, und zwar durch den Druckzylinder 562, welcher seinerseits vom Steuerventil 564 gesteuert wird.

Ein Unterfüll- und Überfüll-Hilfszylinder 566 wird von einem Steuerventil 568 gesteuert, das mit dem Niederdrucksystem gekoppelt ist.

Wie oben erwähnt, sind die Niederdruck-Hilfsantriebszylinder 116 direkt mit dem oberen Stempelträger 200 verbunden, um ihn mit großer Geschwindigkeit auf- und ab zu bewegen, bis ein größerer Druck vom Haupt-Hochdruckantriebszylinder 106 erforderlich wird. Der variable Begrenzer 570, der konstante Begrenzer 572 und das magnetisch betätigte Ein/ Ausschaltventil 574 steuern die Geschwindigkeit der Hilfszylinder. Ein Dreistellungsventil 576 ist normalerweise so positioniert, daß das obere Ende der Hilfszylinder 116 stets zum Stumpf 502 "belüftet" ist, es sei denn, das Ventil 576 ist betätigt. Absperrventil 578 und variables Entlastungsventil 580 dienen zum Verhindern irgendwelcher unerwünschter Bewegungen der Kolben der Druckzylinder. Grundsätzlich muß eine kleine hydraulische Kraft erzeugt werden, um das Ventil 580 zu öffnen, ehe das abgelassene Hydraulikmedium zum Sumpftank 502 abfließen kann. Ein nockenbetätigtes Handventil 582 arbeitet als Geschwindigkeitssteuerung für die Bewegung der Kolben in den Hilfsantriebszylindern 116 und kann sowohl beim Aufwärtshub wie auch beim Abwärtshub dieser Kolben betätigt werden.

Ein anderer Hydraulik-Antriebszylinder 584 stellt ein weiteres ergänzendes Merkmal der Presse dar und kann eine zweite Platte entlasten, wenn ein Matrizensatz mit einer zweiten Platte verwendet wird. Ein Steuerventil 586,

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wie etwa ein nockenbetätigtes Ventil, steuert die Einleitung des Niederdruck-Hydraulikmediums.

Ein Teil der Schubstangensteuerung für die jeweilige Positionierung der Schubstangen 224 und 226 bei vorbestimmten Stellungen relativ zu dem oberen Stößelhalter 402 und zur Entwicklung der Vorpreßbewegung des Matrizentisches und Halters 406 ist in Fig. 4 gezeigt, wodurch ein positiver mechanischer Anschlag während des ab-* schließenden komprimierenden Pressens des Formlings und Verschieben des Matrizentisches und Halters 406 vertikal nach abwärts relativ zum feststehenden unteren Stößel 424 während des Ausstoßes des fertigen Formlings ermöglicht wird. Wie man am besten aus Fig. 5 erkennt, erstreckt sich die Schubstange 224 aus dem Schubstangen-Hydraulikzylinder 220 und ein variables Reduzierventil 588 kann so voreingestellt werden, daß der dem Schubstangenzylinder 220 zugeführte Druck reduziert wird, wenn die Presse 2 gefüllt wird. Ventil 590 kann dazu betätigt werden, Hydraulikdruck von der Hinterseite der Schubstange 224 wegzunehmen, wenn der Hub der Schubstangen eingestellt wird. Ein elektronisch gesteuertes Entlastungsventil 592 kann so eingestellt werden, daß eine vorbestimmte Vorpreßkraft auf die Schubstangen ausgeübt wird, ehe sie zusammensinken und das Medium aus dem Boden der Schubstangenzylinder herausdrücken. Schließlich blockiert ein Abstellventil 594 die Zuführhydraulikleitung während des Vorpressens.

Das untere Lagerteil 306· wird normalerweise in der in Fig. 1 dargestellten Position durch einen Druckzylinder 596 gehalten, der seinerseits von einem magnetisch betätigten Steuerventil 598 gesteuert wird.

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Das Hochdruck-Hydrauliksystem arbeitet mit einer Pumpe 600, die öl dem Hochdruckzylinder 106 zuführt. Die Pumpe 600 zieht öl aus dem Sumpftank 502 über ein Grobfilter 602. Ein magnetisch betätigtes Steuerventil 604 steuert eine Nebenleitung 606 zur Entlastung des Hochdrucköls direkt in den Sumpf 502, wenn eine Betätigung des Hauptdruckzylinders 106 nicht erforderlich ist.

Der Hochdruckzylinder 106 und der Hochdruckkolben 108 sind in schematischer Darstellung mit inneren Übergangsventilen 114 dargestellt, die als pilot-gesteuerte Abschlußventile mit der Pilotleitung 538 gekoppelt sind. Gemäß Fig. 1 ist das innere Übergangsventil 114 tatsächlich ein integraler Teil des Kolbenkopfes 110 und der Kolbenstange 112. Wie man sieht, kann das Übergangsventil 536 das öffnen des inneren Übergangsventil 114 so steuern, daß öl von einer Seite zur anderen Seite des Hochdruckzylinderkolbens 110 übergehen kann. Schließlich ist ein variabel gesteuertes entferntes elektronisch gesteuertes Entlastungsventil 608 dafür vorgesehen, den gewünschten Arbeitsdruck innerhalb des Hochdruckzylinders 106 zu steuern.

Die vorstehende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der ERfindung soll den Erfindungsgedanken natürlich nicht beschränken. So ist dem Fachmann klar, daß an der dargestellten Ausführungsform mancherlex Änderungen vorgenommen werden können, ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.

Insgesamt richtet sich die Erfindung auf eine verbesserte Pulverpreßanordnung mit einer rückziehbaren Matrize, die den Rahmen und den Matrizensatz nur kompressiven Kräften unterwirft und gleichzeitig die Abmessungen eines kompri-

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mierten Formlings exakt einhält. Mechanische Anschläge sind an oberen und unteren Stempelanordnungen vorgesehen und arbeiten mit einer Mehrfunktions-Schubstangenanordnung zusammen, um eine zweistufige Preßposition zu ermöglichen. Das Hoch- und Niederdruck-Hydrauliksystem ermöglicht eine wirtschaftliche Verwendung der notwendigen Energie und umfaßt ferner ein Nebenschlußventil in einem Hauptdruckzylinder, um eine schnelle Bewegung der oberen Stempelanordnung zu gewährleisten.

Die beigefügten Zeichnungen sind als teils ergänzende, teils selbständige Erfindungsoffenbarung anzusehen.

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ι L

eerseite

Claims

Raymond B. Anderson, Jr., 1838 N. Country Lane, Pasadena, CA 91107 (U.S.A.) und Aksel S. Jensen, 13635 Linfield Avenue, Sylmar, CA 91345 (U.S.A.) Presse zur Herstellung von Formkörpern aus Pulver Ansprüche

1.J Presse zur Herstellung von Formteilen aus komprimierbarem Pulver mit einem oberen Stößelhalter, einer beweglichen Matrizenhalteanordnung und einer feststehenden unteren Stößelanordnung, welche umfaßt

ein stationäres Gerüst;

eine obere relativ zum Gerüst bewegliche Stempelanordnung mit einer ersten Befestigungseinrichtung für den oberen Stößelhalter;

eine untere relativ zum Gerüst bewegliche Stempelanordnung mit einer zweiten Befestigungseinrichtung zur Verbindung mit einer beweglichen Matrizenhalteanordnung ;

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30365^3. I NACHGEREICHT

eine dritte Befestigungseinrichtung am Gerüst zur Verbindung mit der feststehenden unteren Stößelanordnung;

einem ersten Antriebsaggregat, das mit der oberen Stempelanordnung zur Ausübung einer Druckkraft in einer vertikalen Richtung gekoppelt ist; eine an der oberen Stempelanordnung befestigte Schubstangenanordnung mit einem Paar hydraulisch befestigter Schubstangen, die relativ zur oberen Stempelanordnung beweglich sind; und

eine Schubstangen-Steuereinrichtung, die die Schubstangen an einer vorbestimmten Stellung relativ zum oberen Stößelhalter zur Erzeugung einer Vorpreß-Bewegung des Matrizenhalters positioniert und einen positiven mechanischen Anschlag während des abschließenden verdichtenden Pressens des Formlinge liefert und den Matrizenhalter vertikal abwärts relativ zu der unteren feststehenden Stößelanordnung während des Ausstoßes des geformten Formlings schiebt.

2. Presse nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung, die eine Gegenbewegung der ersten Befestigungseinrxchtung relativ zum beweglichen Matrizenhalter vor dem Ausstoß des fertigen Formlings ermöglicht und weiterhin ermöglicht, daß die erste Antriebseinrichtung einen in eine einzige Richtung weisenden Druckkrafthub während des Preßzyklus¹ und des Ausstoßzyklus¹ ausführt, wobei die obere Stempelanordnung, die bewegliche Matrizenanordnung und die feststehende untere Stößelanordnung nur während des Druckhubes der ersten Antriebseinrichtung Druckkräften unterworfen sind.

3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine erste Hochdruckhydraulik-Mediumquelle, die mit der ersten Antriebseinrichtung an die obere Stempel-

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anordnung zur Ausübung einer Hauptdruckkraft während des Verdichtungshubes gekoppelt ist.

4. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster mechanischer Anschlag einstellbar zwischen der ersten Antriebseinrichtung und der ersten Befestigungseinrichtung befestigt ist und eine relative Vertikalbewegung erlaubt.

5. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrxzenbestückung auf eine spezifische Preßstellung eingerichtet ist, die drei positive mechanische Anschläge aufweist, wobei ein Anschlag mit der oberen Stempelanordnung, ein zweiter Anschlag mit der unteren Stempelanordnung gekoppelt ist, und wobei die Schubstangen einen Teil eines dritten Anschlages bilden.

6. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß hydraulische Klammern den abnehmbaren Matrizensatz relativ zum stationären Gerüst sichern.

7. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine einstellbare Füllmutter mit der unteren Stempelanordnung verbunden ist und daß ein Über- und Unterfüllungs-Zylinder konzentrisch zu der einstellbaren Einfüllmutter mit dieser wechselwirkend befestigt ist.

8. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Niederdruckhydraulik-Mediumquelle vorgesehen ist, und daß eine zweite Antriebseinrichtung mit der oberen Stempelanordnung und der Niederdruckquelle zur Ausübung

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einer Hilfskraft auf die obere Stempelanordnung gekoppelt ist.

9. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Niederdruckhydraulik-Mediümquelle einen Akkumulator aufweist.

10. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung einen Leistungszylinder mit einem Kolben aufweist, welcher ein Nebenschlußventil innerhalb des Zylinders enthält, derart, daß Hydraulikmedium von einer Seite zur anderen des Kolbens strömen kann.

11. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten mechanischen Anschläge ein erstes und zweites Anschlagteil aufweisen, wobei wenigstens ein Anschlagteil drehbar befestigt ist, damit wenigstens eine erste und zweite positionsmäßige Veränderung der ersten Befestigungseinrichtung ermöglicht wird.

12. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter mechanischer Anschlag zwischen dem stationären Gerüst und der zweiten Befestigungseinrichtung befestigt ist, wodurch vorbestimmte Anschlagstellungen während der Kompression und des Ausstoßes geschaffen werden können.

13. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nebenschlußventil innerhalb des Kolbens befestigt ist.

14. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche., dadurch gekennzeichnet, daß die Belastung zwischen den

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j NACHGEREICHT

ersten und zweiten Anschlagteilen zu Beginn nach dem Komprimieren und vor einer signifikanten vertikalen Bewegung entlastet wird.

15. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückholzylinder mit der ersten Befestigungseinrichtung und der Niederdruckquelle verbunden ist, wobei sich def zugehörige Kolben durch den ersten mechanischen Anschlag hindurch erstreckt.

16. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruck-Hydraulikmediumquelle eine Niederdruckpumpe, ein Absperrventil, einen Tank, eine Nebenschlußleitung und ein Differentialventil aufweist, die die Leistungsanforderung an die Niederdruckpumpe erleichtern können und die Pumpe durch die Nebenschlußleitung in den Sumpftank entladen können, wobei das Absperrventil den Akkumulator während des Entladens der Niederdruckpumpe abtrennt.

17. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerventil zum Blockieren des Rückholzylinders vom Niederdrucksystem beaufschlagt ist.

18. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter in der Nebenschlußleitung ein automatisches Filtrieren des Hydraulikmediums während des Entladens ermöglicht.

19. Presse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pilot-Absperrventil und ein Pilot-Entlastungsventil verhindern,, daß der Kolben eine unerwünschte Bewegung macht=

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NACHeEREICHTl

20. Presse zur Herstellung von Formteilen aus komprimierbarem Pulver mit
einem stationären Gerüst;

einer oberen Stempelanordnung, die relativ zum Gerüst beweglich ist und eine erste Befestigungseinrichtung für einen oberen Stößelhalter aufweist; eine Hochdruckhydraulikmediumquelle; eine erste Antriebseinrichtung, die mit der oberen Stempelanordnung und der Hochdruckquelle zur Ausübung einer Druckkraft während der Komprimierung des. Pulvers verbunden ist;

eine Niederdruckhydraulikmediumquelle; eine zweite Antriebseinrichtung, die mit der oberen Stempelandordnung und der Niederdruckquelle zur Ausübung einer Hilfskraft auf die obere Stempelanordnung verbunden ist,-

eine untere Stempelanordnung, die relativ zum Rahmen beweglich ist und eine zweite Befestigungseinrichtung für eine bewegliche Matrizenhalteranordnung aufweist, die wahlweise mit Kompressionskraft der ersten Antriebseinrichtung zur Abwärtsbewegung beaufschlagbar ist; eine dritte Befestigungseinrichtung am Gerüst für eine feststehende untere Stößelanordnung; und eine Einrichtung, die eine Gegenbewegung der ersten Befestigungseinrichtung relativ zum beweglichen Matrizenhalter vor Ausstoß des fertigen Formlinge erlaubt, während die erste Antriebseinrichtung eine in eine Richtung weisende Druckkraft während eines Preß- und Ausstoßzyklus¹ ausübt, wobei die obere Stempelanordnung, die bewegliche Matrizenanordnung und die feststehende untere Stößelanordnung nur während des Kompressionshubs der ersten Antriebseinrichtung Kompressionskräften unterworfen werden ο

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21. Presse zur Herstellung von Formteilen aus komprimierbarem Pulver mit
einem Gerüst;

einer oberen Stempelanordnung, die relativ zum Gerüst beweglich und eine erste Befestigungseinrichtung für einen oberen Stößelhalter aufweist; einer unteren Stempelanordnung, die relativ zum Kurs beweglich ist;

eine erste hydraulische Antriebseinrichtung, die mit der oberen Stempelanordnung zur Ausübung einer Druckkraft durch die obere Stempelanorndung verbunden ist und eine Hydraulikdruckquelle, einen Leistungszylinder mit Kolben sowie ein Nebenschlußventil im Zylinder umfaßt, so daß Medium von einer Seite zur anderen Seite des Kolbens strömen kann;

eine bewegliche Matrizenhalteranordnung, die mit Druckkraft aus der ersten Antriebseinrichtung zur Abwärtsbewegung beaufschlagbar ist und eine zweite Befestigungseinrichtung zur Verbindung mit der unteren Stempelanordnung aufweist;

einer feststehenden unteren Stößelanordnung mit einer dritten Befestigungseinrichtung zur Verbindung mit dem Gerüst; und

einer Einrichtung, die eine Gegenbewegung der ersten Befestigungseinrichtung relativ zur beweglichen Matrizenhalteranordnung vor dem Ausstoß des Formlinge ermöglicht, während die erste Antriebseinrichtung einen in eine Richtung weisenden Hub mit Kompressionskraft während des Preß- und Ausstoßßzyklus¹ bei der Herstellung des Formlings erlaubt, wobei die obere Stempelanordnung, die bewegliche Matrizenanordnung und die feststehende untere Stößelanordnung Kompressionskräfte nur während des Kompressionshubes der ersten Antriebseinrichtung ausgesetzt sind.

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NACHGEREICHT

22. Presse zur Herstellung von Formteilen aus komprimierbarem Pulver mit

einem stationären Gerüst;

einer oberen Stempelanordnung, die relativ zum Gerüst beweglich ist und eine erste Befestigungseinrichtung für einen oberen Stößelhalter aufweist; einer ersten hydraulischen Antriebseinrichtung zur Ausübung einer Druckkraft durch die obere Stempelanordnung und eine Hydraulikdruckmediumquelle, einen Leistungszylinder mit Kolben sowie ein Nebenschlußventil aufweist, welches im Kolben angeordnet ist und das überströmen von Medium von einer Seite des Kolbens zur anderen innerhalb des Zylinders erlaubt;

einer zweiten Befestigungseinrichtung am Gerüst für die Befestigung einer feststehenden unteren Stößelanordnung ; und

einer Einrichtung, die eine Gegenbewegung der ersten Befestigungseinrichtung relativ zur unteren Stößelanordnung vor Ausstoß des Formlings gestattet, während die erste Antriebseinrichtung einen in eine Richtung weisenden Kompressionskrafthub während des Preß- uns Ausstoßzyklus¹ erlaubt.

23. Presse zur Herstellung von Formteilen aus komprimierbarem mit

einem stationären Rahmen;

einer oberen Stempelanordnung, die relativ zum Rahmen beweglich ist und eine erste Befestigungseinrichtung für einen oberen Stößel trägt;

eine erste Antriebseinrichtung, die mit der oberen Stempelanordnung zur Ausübung einer Kompressionskraft in vertikaler Richtung verbunden ist; einer ersten Anschlageinrichtung, die zwischen der ersten Antriebseinrichtung und der ersten Befestigungsein-

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richtung einstellbar befestigt ist und ein erstes und zweites vertikal relativ bewegliches Anschlagelement

aufweist;

einer Entlastungseinrichtung für eine Belastung zwischen dem ersten und zweiten Anschlagteil vor einer signifikanten Vertikalbewegung;

einer unteren Stempelanordnung, die relativ zum Gerüst beweglich ist und eine zweite Befestigungseinrichtung für einen beweglichen Matrizenhalter aufweist, der mit Druckkraft von der ersten Antriebseinrichtung zur Abwärtsbewegung beaufschlagbar ist; mit einer Befestigungseinrichtung am Gerüst für eine feststehende untere Stößelanordnung; und mit einer Einrichtung, die eine Gegenbewegung der ersten Befestigungseinrichtung relativ zu dem beweglichen Matrizenhalter vor Ausstoß des Formlings ermöglicht, während die erste Antriebseinrichtung einen in eine Richtung weisenden maximalen Kompressionskrafthub während des Preß- und Ausstoßzyklus¹ ermöglicht, wobei die obere Stempelanordnung, die bewegliche Matrizenhalteranordnung und die feststehende untere Stößelanorndung Kompressionskräften nur während des Kompressionshubs der ersten Antriebseinrichtung unterworfen werden.

24. Presse zur Herstellung von Formungen aus komprimierbarem Pulver mit einer abnehmbaren Matrizenanordnung, zu der ein oberer Stößelhalter, eine bewegliche Matrizenhalteranordnung und eine feststehende untere Stößelanordnung gehört, mit
einem stationären Gerüst;

einer oberen Stempelanordnung, die relativ zum Gerüst beweglich ist und eine erste Befestigungseinrichtung für den oberen Stößelhalter aufweist; einer unteren Stempelanordnung, die relativ zum Gerüst

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beweglich ist und eine zweite Befestigungseinrichtung zur Verbindung mit einer beweglichen Matrizenhalteranordnung aufweist; . .

einer dritten Befestigungseinrichtung am Gerüst zur Verbindung mit der feststehenden unteren Stößelanordnung; einer ersten Antriebseinrichtung, die mit der oberen Stempelanordnung zur Ausübung einer Druckkraft in vertikale Richtung gekoppelt ist;

einer ersten und zweiten Anschlageinrichtung, die eine zweistufige Positionierung mit einem Zwischenanschlag und einem Endanschlag ermöglicht, wobei die erste Anschlageinrichtung zwischen der ersten Antriebseinrichtung und der ersten Befestigungseinrichtung und die zweite Anschlageinrichtung zwischen dem Gerüst und der zweiten Befestigungseinrichtung vorgesehen sind, wodurch vorbestimmte Anschlagstellungen während des Pressens geschaffen werden können; sowie einer Einrichtung, die eine Gegenbewegung der ersten Befestigungseinrichtung relativ zu der beweglichen Matrizenhai teranordnung vor Ausstoß des Formlings ermöglicht, während die erste Antriebseinrichtung einen in eine Richtung weisenden Kompressionskrafthub während des Pressens und Ausstoßens des Formlings auszuüben gestattet, und wobei die obere Stempelanordnung, die bewegliche Matrizenanordnung und die feststehende untere Stößelanordnung Kompressionskräften nur während des Kompressionshubs der ersten Antriebseinrichtung unterworfen werden.

25. Presse nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß an der oberen Stempelanordnung (200) eine Schubstangenanordnung (220, 222) befestigt ist und ein Paar Schubstangen (224, 226) aufweist, die relativ zur oberen Stempelanordnung beweglich und hydraulisch be-

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nachqereichtJ

festigt sind, daß eine Schubstangensteuereinrichtung
die Schubstangen an einer vorbestimmten Stellung relativ zum oberen Stößelhalter (202) positioniert und
einen positiven mechanischen Anschlag während des abschließenden Kompressionspressens des Formlings liefert und den beweglichen Matrizenhalter (406) vertikal abwärts relativ zu der feststehenden unteren Stößelanordnung (420) während des Ausstoßens des Formlings verschiebt.

26. Presse nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hochdruckhydraulikmediumquelle sowie die erste Antriebseinrichtung mit der oberen Stempelanordnung gekoppelt sind und eine Hauptkompressionskraft
während des Verdichtens des Pulvers zum Formling ausübt.

27. Presse nach einem der Ansprüche 24 - 26, dadurch gekennzeichnet, daß Hydraulikklammern zum Sichern eines
abnehmbaren Matrizensatzes (414) relativ zum Gerüst
(102) vorgesehen sind.

28. Presse nach einem der Ansprüche 24 - 27, dadurch gekennzeichnet, daß eine einstellbare Füllmutter mit der unteren Stempelanordnung (104) sowie ein über- und
Unterfüllungszylinder konzentrisch mit der einstellbaren Füllmutter angeorndet sind.

29. Presse nach einem der Ansprüche 24 - 28, dadurch gekennzeichnet, daß eine Niederdruckhydraulikmediumquelle und eine zweite Antriebseinrichtung mit der oberen Stempelanordnung zur Ausübung einer Hilfskraft auf die
obere Stempelanordnung verbunden sind.

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- 12 - tf V - V « Y ** I NACHGEREICHT

30. Presse nach einem der Ansprüche 24 - 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckhydraulikfluidquelle einen Akkumulator aufweist.

31. Presse nach einem der Ansprüche 24 - 30, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung einen Leistungszylinder mit Kolben aufweist, wobei der Kolben ein Nebenschlußventil (108) enthält, wodurch innerhalb des Zylinders Hydraulikmedium von einer Seite zur anderen Seite des Kolbens übergeleitet werden kann.

32. Presse nach einem der Ansprüche 24 - 31, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anschlageinrichtung ein erstes und zweites Anschlagteil aufweist, wobei wenigstens ein Anschlagteil drehbar befestigt ist und wenigstens eine erste und zweite Positionierbarkeit der ersten Befestigungseinrichtung ermöglicht.

33. Presse nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Nebenschlußventil innerhalb des Kolbens befestigt ist.

34. Presse nach einem der Ansprüche 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Belastung zwischen dem ersten und zweiten Anschlagteil vor einer signifikanten Bewegung in vertikaler Richtung entlastet.

35. Presse nach einem der Ansprüche 25 - 34, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückholzylinder mit Kolben mit der ersten Befestigungseinrichtung und der Niederdruckmediumquelle verbunden ist, wobei sich der Rückholzylinder durch die erste Anschlageinrichtung hindurch erstreckt.

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36. Presse nach einem der Ansprüche 29 - 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckhydraulik-Mediumquelle eine Niederdruckpumpe, ein Absperrventil, einen Sumpftank, eine Nebenschlußleitung und ein Differentialventil aufweist, das die Leistungsanforderung an die Niederdruckpumpe zu erniedrigen erlaubt und die Pumpe durch die Nebenschlußleitung in den Sumpftank zu entlasten und entladen gestattet, wobei das Absperrventil den Akkumulator während des Entladens der Niederdruckpumpe isoliert.

37. Presse nacheinem der Ansprüche 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerventil zum Blockieren des Einzugzylinders vom Niederdrucksystem vorbelastet ist.

38. Presse nach einem der Ansprüche 36 oder 37,· dadurch gekennzeichnet, daß in der Nebenschlußleitung ein Filter eingebaut ist, das eine automatische Filtrierung des Hydraulikmediums während des Entladens gestattet.

39. Presse nach einem der Ansprüche 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pilot-Absperrventil und ein Pilot-Entlastungsventil vorgesehen sind, die eine unerwünschte Bewegung des Einzugkolbens verhindern.

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