DE925748C

DE925748C - Device for pressing powders, preferably metal powders

Info

Publication number: DE925748C
Application number: DEM2461D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Beutel; Erhard Dipl-Ing Mueller; Karl Nuebel
Original assignee: MUELLER FRITZ FA
Current assignee: MUELLER FRITZ FA
Priority date: 1944-11-24
Filing date: 1944-11-24
Publication date: 1955-03-28

Description

Einrichtung zum Pressen von Pulvern, vorzugsweise von Metallpulvern Beim Pressen von Pulvern, vorzugsweise von Metallpulvern, treten Druck- und Dichteunterschiede auf, da sich in Pulvern der Druck nicht so gleichmäßig fortpflanzt wie in Flüssigkeiten. Auch wird diese Erscheinung verstärkt durch Reibungseinflüsse zwischen den einzelnen Pulverteilchen einerseits und dem Pulver und der Matrizenwand andererseits. Diese Erkenntnis führte dazu, daß man den Druck zunächst mit Hilfe gefederter Matrizen doppelseitig wirken läßt. Ähnlich und in der Wirkung gleichartig arbeiten auch diejenigen Pressen bzw. Formen, bei welchen die Matrize feststeht und statt dessen der Gegenstempel oder Teile desselben die zweite Preßbewegung durchführt.Device for pressing powders, preferably metal powders When pressing powders, preferably metal powders, pressure and density differences occur because in powders the pressure does not propagate as evenly as in liquids. This phenomenon is also intensified by the effects of friction between the individual Powder particles on the one hand and the powder and the die wall on the other hand. These Realization led to the fact that one could initially print with the help of spring-loaded matrices can act on both sides. They also work in a similar way and with the same effect Presses or forms in which the die is fixed and instead the counter punch or parts of the same performs the second pressing movement.

Bei beiden Arten doppelseitiger Druckwirkung auf das Pulver müssen jedoch, damit einwandfreie Teile erzielt werden, die Bewegungen der beiden Preßstempel genau aufeinander abgestimmt sein. Wird diese Bedingung nicht erfüllt, so treten besonders bei verhältnismäßig hohen Werkstücken unerwünschte Veränderungen in der Dichte der Fertigpreßteile ein.Both types of double-sided pressure must be applied to the powder however, in order to achieve perfect parts, the movements of the two rams be precisely coordinated. If this condition is not met, step especially with relatively high workpieces, undesirable changes in the Density of the finished molded parts.

Pressen mit zwei gegeneinanderarbeitenden Preßstempeln lassen sich nur für einfache Preßteile verwenden. Für die Herstellung weniger einfacher Preßteile der verschiedensten Ausführung verwendet man daher Pressen, bei denen nur der obere Preßstempel beweglich ausgebildet ist, wogegen der untere Preßstempel feststeht. Hierbei wird die beim Pressen von Pulver notwendige zweiseitige Pressung dadurch bewirkt, daß die Matrize in Preßrichtung beweglich angeordnet ist und- hierdurch gewissermaßen die Funktion des zweiten Preßstempels übernimmt. Da die Matrize nur über einen bestimmten Teil des Preßhubes bewegbar sein darf, sind quer zur Preßrichtung einfahrbare Abstützriegel erforderlich, welche im Verfolg des weiteren Preßvorganges wieder entfernt werden müssen. Das Ein- und Ausfahren.dieser Abstützriegel macht eine umständliche und zeitraubende Steuerung der Presse notwendig, weil beim Ab- ziehen der auf den Preßstempel wirkende Preßdruck abgelassen und die Presse selbst entlastet werden muß. Die hierdurch notwendigen Steuerungsvorgänge enthalten für die Fertigung viele Störungsquellen, wodurch sehr häufig Ausschußteile entstehen und Reparaturen notwendig werden.Presses with two press rams working against one another can only be used for simple pressed parts. For the production of less simple pressed parts of the most varied of designs, presses are therefore used in which only the upper press ram is designed to be movable, whereas the lower press ram is fixed. Here, the two-sided pressing necessary when pressing powder is brought about by the fact that the die is arranged to be movable in the pressing direction and thereby to a certain extent takes over the function of the second press ram. Since the die may only be movable over a certain part of the pressing stroke, support bars which can be retracted transversely to the pressing direction are required, which have to be removed again in the course of the further pressing process. The retraction and extension of this support bar makes a cumbersome and time-consuming control of the press necessary, because when pulling off the pressure acting on the ram has to be released and the press itself has to be relieved. The control processes required as a result of this contain many sources of interference for production, which very often results in rejects and repairs.

Die Erfindung hat den Zweck, die genannten Mängel zu beheben. Dies wird dadurch erreicht, daß bei einer Presse mit in Preßrichtung beweglicher Matrize die das Pulver in Verbindung mit einem festen Preßstempel aufnehmende Matrize starr mit einer Abstützplatte verbunden ist, die sich im Verlauf des Preßvorganges gegen einen Kolben abstützt, der unter der Einwirkung eines Druckmittels steht, das zugleich den Preßkolben und die Matrize während einer ersten Preßphase bewegende A-npreßkolben treibt und der zugleichmit dem Preßkolben und den Anpreßkolben belastet und entlastet wird.The purpose of the invention is to remedy the deficiencies mentioned. this is achieved in that in a press with movable die in the pressing direction the die receiving the powder in connection with a fixed ram is rigid is connected to a support plate, which in the course of the pressing process against a piston is supported, which is under the action of a pressure medium, which at the same time A-npreßkolben moving the plunger and the die during a first pressing phase drives and at the same time with the plunger and the plunger loaded and relieved will.

Wie aus der nachfolgenden Beschreibung hervor-Creht, ist der Zeitpunkt des Einsetzens und des Abstützens der Matrizenabwärtsbewegung durch das Druckmittelsystein gemäß der Erfindung beliebig festsetzbar, ohne daß nach Einschalten des ]#reßvorganges irgendwelche zusätzliche Steuerimpulse gegeben werden müßten oder daß irgendwelche Bewegungen eingeleitet werden müßten, die in keinem ursächlichen Zusammenhang mit dem eigentlichen Preßvorgang stehen.As can be seen from the description below, the timing is the insertion and the support of the downward movement of the die by the pressure medium system according to the invention can be set arbitrarily without the need to switch on the] # ripping process any additional control pulses would have to be given or that any Movements would have to be initiated that have no causal connection with the actual pressing process.

Dies hat zur Folge, daß- nach Einstellen der Presse kein Bedienungsfehler gemacht werden kann und alle Preßteile gleichmäßig aus der Presse kommen und somit so gut wie keine Ausschußteile entstehen. Außerdem ist erreicht, daß ein Preßvorgang nur noch einen Bruchteil der früher benötigten Zeit in Anspruch nimmt. Da die bei einer Presse gemäß der Erfindung auftretenden Kolbenbewegungen sehr einfach und schnell begrenzt und eingestellt werden können, ist es möglich, den Preßvorgang auf die jeweils herzustellenden Teile auf einfachste Weise abzustimmen, ohne Umbauten vornehmen zu müssen, während bei den bekannten Pressenausführungen dies nur durch Abänderung der verwendeten festen Riegel mögz2 lich ist.As a result, no operating errors can be made after the press has been set and all pressed parts come out of the press evenly and thus virtually no rejects are created. In addition, it is achieved that a pressing process only takes a fraction of the time previously required. As the piston movements occurring at a press according to the invention can be very easily and quickly limited and adjusted, it is possible to adjust the pressing operation to the j in each case parts to be produced in a simple manner, without having to make modifications while in the known press statements this only is possible by changing the fixed bolts used.

Bei einer Presse gemäß der Erfindung sind in einem oberhalb der Matrize fest angeordneten Pressenteil Zylinder untergebracht, in denen die Anpreßkolben geführt sind. Die Kolben stützen sich an dem beweglichen Pressenstößel mit einstellbaren Anschlägen ab. Die Bewegung der Matrize ist dadurch mit der Bewegung des Preßstößels gekoppelt. Die Abstützplatte wird von mehreren Hebekolben in der Füllstellung der Matrize gehalten, die starr mit einem unter der Einwirkung eines zweiten Drückmittels- stehenden Abziehkolben verbunden sind. Die Kraft der Hebekolben ist kleiner als die Kraft der Kolben, die die Abwärtsbewegung der Matrize bewirken. Die Hebekolben sind so angeordnet und ausgeführt, daß diese einen genau einzustellenden Weg gegen den die Abstützplatte im Verlauf des Preßvorganges abstützenden Kolben machen können. Der Druck dieses Kolbens ist größer als die auf die Matrize in Preßrichtung einwirkenden Kräfte. Die hierdurch geschaffene Abstützung der Matrize bleibt während des weiteren Preßvorganges bestehen und kann nach dessen Beendigung durch Entlastung in der Preßrichtung aufgehoben werden.In a press according to the invention are in one above the die permanently arranged press part cylinder housed in which the pressure piston are led. The pistons are supported on the movable press ram with adjustable Attacks. The movement of the die is thereby with the movement of the press ram coupled. The support plate is held in the filling position by several lifting pistons Die held, which is rigidly connected to a second pressing means- standing withdrawal piston are connected. The force of the lifting piston is less than the force of the pistons that cause the die to move downwards. The lifting piston are arranged and designed in such a way that they counteract a precisely adjustable path can make the piston supporting the support plate in the course of the pressing process. The pressure of this piston is greater than that acting on the die in the pressing direction Powers. The support of the die created in this way remains during the rest of the process Pressing process exist and can after its completion by relief in the pressing direction To get picked up.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. Es zeigt Abb. i die Füllstellung der Presse, Abb. 2 das Ende der ersten Preßphase und strichpunktiert das Ende der zweiten Preßphase, Abb. 3 die Stellung der Presse, dn der der gepreßte Teil der Presse entnommen werden kann. Mit i ist der Preßzylinder mit Stößel 2, Preßkolben 3, Anpreßkolben 4 und Rückzug 5 bezeichnet. Auf dem durch Säulen 6 mit dem Preßzylinder i verbundenen Pressentisch 7 ist die Preßform 8 aufgebaut, deren wesentliche Teile durch die Matrize 9, den festen Preßstempel io, die Rahmenträger ii und den am Stößel:2 hängenden, beweglichen Preßstempel 12 dargestellt sind. Auf die zum Abziehkissen gehörende Abstützplatte 13, welche über die Rahmenträger i i mit der Matrize 9 starr verbunden ist, wirken in hochhebendem Sinn die Ringräume der Hebekolben 14 und in abziehendem Sinn der Abziehkolben 15 und die Anpreßkolben 4. Zur Abstützung der Platte 13 während der zweiten Preßphase ist außerdem der Abstützkolben 16 eingebaut. Einstellungsmöglichkeiten sind gegeben durch die Stellspindel 17 in Verbindung mit Stellbüchse 18, durch die Stellmuttern ig und durch die einstellbaren Anschläge 2:2 für die Anpreßkolben4. A, B und C sind die Leitungen für die Druckmittel.In the drawing, an embodiment of the invention is shown in a schematic manner. It shows Fig. I the filling position of the press, Fig. 2 the end of the first pressing phase and dash-dotted the end of the second pressing phase, Fig. 3 the position of the press, dn from which the pressed part of the press can be removed. The press cylinder with ram 2, press piston 3, pressure piston 4 and retraction 5 is denoted by i. On the press table 7 connected to the press cylinder i by columns 6 , the press mold 8 is built, the essential parts of which are represented by the die 9, the fixed press ram io, the frame support ii and the movable press ram 12 hanging on the ram: 2. On the support plate 13 belonging to the removal cushion , which is rigidly connected to the die 9 via the frame support ii, the annular spaces of the lifting piston 14 act in a lifting sense and the removal piston 15 and the pressure piston 4 in a removing sense In addition, the support piston 16 is installed in the pressing phase. Adjustment possibilities are given by the adjusting spindle 17 in connection with the adjusting sleeve 18, by the adjusting nuts ig and by the adjustable stops 2: 2 for the pressure piston4. A, B and C are the lines for the pressure medium.

Die Arbeitsweise der in der Zeichnung dargestellten Presse ist folgende: In der Stellung der Abb. i befindet sich die Matrize 9 in Füllstellung unter der Wirkung des ständigen Hochdruckes in der Leitung A. Die Pulverfüllung :2o ist eingebracht. Die Leitung B -wird unter Druck gesetzt, worauf sich der Preßstempel 12 nach unten bewegt und mit diesem gleichzeitig die Anpreßkolben 4, durch die einstellbaren Anschläge 2,2 auf die beabsichtigte Höhe eingestellt, zur Einwirkung auf die Matrize 9 gelangen. Diese b « ewegt sich nun gleichzeitig mit dem Preßstempel 12 unter Beibehaltung der einigestellten gegenseitigen, Lage so lange nach unten, bis'sie über die starr verbundenen Rahmenträger ii und Abstützplatte 13 auf der Stellspindel 17 des Abstützkolbens 16 ein Widerlager gefunden hat. Die Einstellung der Anschläge:22 bestimmt dabei den Zeitpunkt, zu welchem die Matrize 9 ihre Bewegung beginnt. Mit dem Aufsetzen der Abstützplatte 13 auf die Stellspindel 17 ist zunächst die Abwärtsbewegung der Matrize 9 und damit die erste Preßphase beendigt (Abb. 2), und der Preßstempel 12 geht nun (zweite Preßphase) allein weiter. Der Übergang aus der ersten Preßphase (mit der Abwärtsbewegung der Matrize 9) zur zweiten Preßphase (mit der Alleinbewegung des Preßstempels 12 nach unten) erfolgt somit kontinuierlich und ohne Einleitung eines weiteren Schaltvorganges. Das Ende der zweiten Preßphase bei genügender Verdichtung der PulverfüllUng 20 ist in Abb. 2 strichpunktiert dargestellt.The mode of operation of the press shown in the drawing is as follows: In the position of Fig. I, the die 9 is in the filling position under the effect of the constant high pressure in the line A. The powder filling: 2o is introduced. The line B is pressurized, whereupon the ram 12 moves downwards and at the same time the pressure pistons 4, set to the intended height by the adjustable stops 2, 2, come to act on the die 9 . This b "ewegt now simultaneously with the press die 12 while maintaining the mutual some set, position for as long downward bis'sie an abutment has found on the carrier frame is rigidly connected ii and support plate 13 on the adjusting spindle 17 of the supporting piston sixteenth The setting of the stops: 22 determines the point in time at which the die 9 begins its movement. When the support plate 13 is placed on the adjusting spindle 17 , the downward movement of the die 9 and thus the first pressing phase is first ended (Fig. 2), and the ram 12 now continues (second pressing phase) on its own. The transition from the first pressing phase (with the downward movement of the die 9) to the second pressing phase (with the sole movement of the press ram 12 downward) thus takes place continuously and without initiating a further switching process. The end of the second pressing phase with sufficient compression of the powder filling 20 is shown in phantom in Fig. 2.

Zur Entnahme des Fertigpreßteiles 21 werden die Kolben 3, 4 und 16 zunächst über ihren gemeinsamen Anschluß B entlastet, der Kolben 15 über Anschluß C belastet (Abb. 3) und so die Matrize 9 über den unteren festen Preßstempel io und den Fertigpreßteil 21 hinweg nacli unten abgezogen, auf diese Weise den Teil 21 freigebend.To remove the finished pressed part 21, the pistons 3, 4 and 16 are first relieved via their common connection B, the piston 15 charged via connection C (Fig. 3) and so the die 9 via the lower fixed ram io and the finished pressed part 21 away withdrawn at the bottom, thus releasing part 21.

NI ach Rückkehr der Preßstempel 3 und 4 in die Ausgangsstellung und Entnahme des FertigpreßteileS 21 kann die Matrize 9 ihre in Abb. i gezeigte Füllstellung von neuem einnehmen.After the press rams 3 and 4 have returned to their starting position and the finished pressed part 21 has been removed, the die 9 can again assume its filling position shown in FIG.

Claims

PATENT CLAIMS-i. Device for pressing powders, preferably metal powders, with a die movable in the pressing direction, characterized in that the die (9) receiving the powder (2o) in connection with a fixed ram (io) is rigidly connected to a support plate (13) which is supported in the course of the Preßvorgan sat against a piston (16) which is under the action of a pressure medium which at the same time drives the plunger (3) and the die (9) during a first pressing phase moving plunger (4) and at the same time with the plunger (3) and the pressure piston (4) is loaded and unloaded.

2. Device according to claim i, characterized in that the support plate (13) is held in the filling position of the die (9 ) by lifting pistons (14) which are rigidly connected to a withdrawal piston (15) under the action of a second pressure medium. 3. Device according to claims i and 2, characterized in that the pressure pistons (4) are guided in cylinders which are housed in a press part (i) which is fixedly arranged above the die (9). 4. E, device according to claims i to 3, characterized in that the pressure pistons (4) or their extensions on the movable press ram (2-) have adjustable stops (22) which are supported. 5. Device according to claims 2 to 4, characterized in that the pressure cylinders of the lifting piston (14) are connected to a special pressure line which is not in communication with the pressure cylinders for the ram (3) and the pressure piston (4). 6. Device according to claims i to 4, characterized in that an arbitrarily adjustable spindle in the piston (16). (17) is arranged. on which the support plate (13) rests at the end of the first pressing phase.