EP0586028B1 - Press of making dimensionally stable pressed articles - Google Patents

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EP0586028B1
EP0586028B1 EP93250226A EP93250226A EP0586028B1 EP 0586028 B1 EP0586028 B1 EP 0586028B1 EP 93250226 A EP93250226 A EP 93250226A EP 93250226 A EP93250226 A EP 93250226A EP 0586028 B1 EP0586028 B1 EP 0586028B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
press
ring piston
hydraulic
pressure
systems
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP93250226A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0586028A1 (en
Inventor
Gerd Dr.-Ing. Hinzmann
Norbert Dipl.-Ing. Nies
Matthias Holthausen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
Publication of EP0586028A1 publication Critical patent/EP0586028A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0586028B1 publication Critical patent/EP0586028B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02Compacting only
    • B22F3/03Press-moulding apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02Compacting only
    • B22F3/03Press-moulding apparatus therefor
    • B22F2003/033Press-moulding apparatus therefor with multiple punches working in the same direction

Definitions

  • the invention relates to a press for producing stepped, dimensionally stable pressed bodies made of powdery material, in particular metal powder, according to the preamble of patent claim 1.
  • a generic press is described in DE-G 90 12 752.8.
  • This press is equipped with a tool adapter, in which the die and the lower and upper punches for the manufacture of the pressing bodies are installed as an exchangeable unit.
  • the tool adapter has a base body (base plate) which is firmly supported in the press and contains two hydraulic ring piston systems arranged coaxially one above the other.
  • the piston rods of these ring piston systems protrude upwards out of the base plate and slide into one another in a coaxial manner.
  • the two piston rods On the upper end faces, the two piston rods have fastening surfaces for the attachment of two lower punches, which can be moved hydraulically with the annular piston systems.
  • a die holding plate for receiving a die is connected via column guides to a lower coupling plate to form a framework which can be connected to and moved with the lower bear of the press by means of the lower coupling plate.
  • the upper punch or dies required for the production of pressed bodies are connected to an upper coupling plate which is guided relative to the die holding plate via further column guides and is coupled to the upper bear of the press and can be moved with it.
  • the tool adapter can have a fixed lower punch supported on the base plate and a central pin which can be moved from the lower bar or from the lower coupling plate.
  • This known construction can have fixed stops for fixing the press end position of the movable lower punch.
  • the ring piston systems for the movement of the lower punches have comparatively large effective piston areas and are therefore able to apply the counter-pressing forces to the pressing forces exerted by the upper punches when there are no fixed stops.
  • a high-pressure pump unit Since the large piston areas are practically equivalent to large cylinder volumes and a high hydraulic pressure is required in the press end position, a high-pressure pump unit must be available for the pressure supply, which must have a relatively high delivery capacity if short cycle times (high travel speeds of the lower punches) are guaranteed should. High-pressure pumps with a high delivery rate are very expensive.
  • stops still have to be set by hand, although the other machine functions can be influenced purely digitally by the CNC control of the machine.
  • the object of the invention is to further develop a generic press in such a way that it also allows the production of more complicated pressing bodies which require more than two movable lower punches, the pressing position of the pressing punches being to be guaranteed without fixed stops solely by means of control technology. The effort required for this should be kept as low as possible.
  • an essential basic idea of the invention is to dissolve the basic body of the tool adapter, which was previously designed as a monolithic plate, into several individual plates that are rigid are stacked one above the other in the form of individual floors.
  • the individual floors are designed, for example, as individual plates and are firmly supported on one another via spacer blocks.
  • At least one annular piston system is arranged on each floor, each of which can accommodate and move a lower punch. All ring piston systems are arranged coaxially with each other. Due to the distance between the levels, there is sufficient space available to be able to attach the hydraulic connections and the electronic measuring systems.
  • the hydraulic ring piston systems should be designed for the application of high pressure in the range of at least 200 bar, preferably at least 300 bar.
  • the pressure medium supply for the ring piston systems is preferably designed independently of the pressure medium supply for the hydraulically operated press bears (upper and lower bear). The latter have high-pressure hydraulic pumps with high delivery capacity (eg in a 250t press each 250 l / min at 315 bar) to achieve high driving speeds, so they require relatively expensive units.
  • each ring piston system for actuating a lower punch preferably has its own high-pressure pump with a significantly lower delivery line (for example 5-20 l / min), which drastically reduces the costs and simplifies the control, and moreover a common pressure medium source for everyone Ring piston systems available to provide, this pressure medium source can deliver large quantities of hydraulic fluid (eg 250 l / min) at low pressure (eg 20 - 40 bar) in a short time.
  • the volume capacity of the pressure medium source for the low pressure will be at least 5 times, preferably 10 to 20 times the volume capacity of the high pressure supply for the ring piston systems.
  • An appropriately large-volume low-pressure pump is suitable as a low-pressure source, which is combined, if possible, with a hydraulic pressure accumulator for peak demand.
  • a hydraulic pressure accumulator for peak demand.
  • the area of application of the press expands considerably, since the extrusion or ejection process or a combination of both processes can be used to mold the pressed body, so that the requirements of even the most complicated parts can be met. Adjustment work for any fixed stops is completely eliminated, so that the press operation with a CNC control can be done completely in digital form without manual adjustment work.
  • the electronic position measuring systems required for CNC operation can easily be coupled with the ring piston systems. Securing the ring piston systems against twisting is also possible in a simple manner due to the good accessibility.
  • a base body 1 is exchangeably supported on a receiving device 15 which is firmly connected to the press frame (not shown in more detail in FIG. 1).
  • the base body 1 is made up of three floors 1a, b, c. These each consist of solid plate-shaped bodies which are spaced apart from one another by spacing blocks and which are supported on one another.
  • the levels 1a, b, c of the base body 1 are crossed by at least two columns 10 in corresponding sliding or rolling guides, which connect a die holding plate 9 and a lower coupling plate 11 to form a frame.
  • the die holding plate 9 is equipped with a die 14 which peripherally surrounds the press body 8 to be produced.
  • the lower clutch plate 11 is preferably on the hydraulically operated sub-bears 16 coupled to the press, so that it can move the die holding plate 9 up and down.
  • a further pair of columns 13 is arranged on the upper side of the die-holding plate 9, on which an upper coupling plate 12 is slidably guided.
  • the coupling plate 12 is used for coupling to the upper bears of the press and for receiving one or more upper rams for compressing the pressing body 8.
  • One of three hydraulic ring piston systems 2, 3, 4 is arranged in each of the three levels 1a, b, c.
  • the piston rods of the three ring piston systems 2, 3, 4 are hollow and aligned coaxially with each other.
  • a center pin 17 is provided in a manner known per se, which can be moved hydraulically from the lower coupling plate 11 or from the lower bear 16.
  • the effective piston areas of the ring piston systems 2, 3, 4, in comparison to a construction according to DE 31 42 126 C2 are considerably larger, and the level of the hydraulic pressure applied in the associated cylinder chambers are so matched to the maximum compression forces applied by the upper punches that the moving lower punches 5, 6, 7 are held securely in their final press position can be (position control by the CNC machine control) without the need for any fixed stops.
  • the middle ram 6 can optionally be pulled off to the level of the outer ram 5 or can be used to eject the outer and the inner lower punch 5, 7 can be raised synchronously to the level of the middle upper punch 6.
  • the center pin 17 can be pulled off together with the die, for example. Further process variants are easily conceivable by combining process steps of the pull-off and the ejection process.
  • a fixed lower stamp could be provided, which would be supported directly on the top floor 1c. This would result in a very advantageous, extremely short overall length for this lower punch.
  • a fixed lower punch inevitably turns out to be extremely long, since it has to be supported on the base plate and passed through all stamp carrier plates.
  • FIG. 2 shows the hydraulic diagram for the supply of pressure medium to the annular piston systems 2, 3, 4, the circuit for the inner, deepest arranged annular piston system 2 being exemplarily described.
  • a low pressure supply system (for example 40 bar) is provided in the form of a hydraulic pressure accumulator 21 which is protected by a pressure relief valve 22. The low pressure pump for filling of the pressure accumulator 21 is not shown. Hydraulic fluid can be conveyed from the pressure accumulator 21 through the lines 23, 24 and 27 or 28 in a controlled manner through a servo valve 26 into the upper or lower cylinder space of the annular piston system 2.
  • the line 28 is decoupled from the low-pressure supply system and connected to a high-pressure supply system while the valve 26 is in the right switching position.
  • a high-pressure pump 30 for example 315 bar
  • the high-pressure pump 30 feeds into a line 34, in which a check valve 32 is installed and which leads to a 3/2-way valve 29.
  • the line 34 is connected to the line 35, which connects to the line 24 immediately behind a check valve 25. Due to the higher pressure in line 35, the check valve 25 decouples the low-pressure supply system.
  • the line 34 is connected to a line 36 which opens directly into the line 23, so that there is a connection from the high-pressure pump 30 to the pressure accumulator 21 of the low-pressure supply system.
  • the high-pressure pump 30 in addition to the low-pressure pump to fill the pressure accumulator 21.
  • the use of a low-pressure pump could even be dispensed with entirely if the filling of the pressure accumulator 21 can be guaranteed by the high-pressure pump 30 in an acceptable time.
  • the two ring piston systems 3 and 4 are connected via line 33, which branches off from line 23, to the low-pressure supply system in a corresponding manner (not in detail shown).
  • a separate high-pressure supply system (not shown) is provided for each of the two ring piston systems 3, 4, which can be designed as in the case of the ring piston system 2.
  • a pressure medium pump of 120 bar operating pressure with a delivery rate of 71 l / min is generally sufficient to supply one To enable press operation with short cycle times if an additional hydraulic pressure accumulator is available to cover the quantitative peak demand for hydraulic fluid.
  • a pressure medium supply of, for example, 315 bar operating pressure would have to be available, which is provided by a high-pressure pump with a delivery capacity of 250 l / min in conjunction with an additional hydraulic pressure accumulator would be representable for the peak demand.
  • this pressure medium supply could, however, be easily implemented with a significantly reduced construction effort by a hydraulic pump of only 40 bar operating pressure and a delivery rate of 250 l / min and a hydraulic pressure accumulator for the peak demand if three high-pressure pumps of 315 bar with a Flow rates of only 15 l / min are available.

Abstract

The invention relates to a press for making dimensionally stable stacked pressed articles from a powdered material. The said press has a lower (16) and an upper pressing ram hammer with a basic body (1) which is fixedly supported in the press and in which there are arranged hydraulic annular piston systems (2, 3, 4) which are arranged one above the other. According to the invention, the basic body (1) is formed from a plurality of levels (1a, b, c) which are arranged so as to be situated at a distance from one another, and one above the other, while being fixed with respect to one another, each level containing at least one of the coaxial hydraulic annular piston systems (2, 3, 4). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse zur Herstellung von gestuften maßhaltigen Preßkörpern aus pulverförmigem Material, insbesondere Metallpulver, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a press for producing stepped, dimensionally stable pressed bodies made of powdery material, in particular metal powder, according to the preamble of patent claim 1.

Eine gattungsgemäße Presse ist in der DE-G 90 12 752.8 beschrieben. Diese Presse ist mit einem Werkzeugadaptor ausgestattet, in dem die Matrize und die Unter- und Oberstempel zur Herstellung der Preßkörper als austauschbare Einheit eingebaut sind. Der Werkzeugadaptor weist einen als Platte ausgebildeten Grundkörper (Grundplatte) auf, der in der Presse fest abgestützt ist und zwei koaxial übereinander angeordnete hydraulische Ringkolbensysteme enthält. Die Kolbenstangen dieser Ringkolbensysteme ragen nach oben aus der Grundplatte heraus und sind koaxial gleitend ineinandergeführt. An den oberen Stirnflächen weisen die beiden Kolbenstangen Befestigungsflächen für die Anbringung von zwei Unterstempeln auf, die mit den Ringkolbensystemen hydraulisch verfahrbar sind. Eine Matrizenhalteplatte zur Aufnahme einer Matrize ist über Säulenführungen mit einer unteren Kupplungsplatte zu einem Rahmenwerk verbunden, das mittels der unteren Kupplungsplatte an den Unterbären der Presse anschließbar und mit diesem verfahrbar ist.A generic press is described in DE-G 90 12 752.8. This press is equipped with a tool adapter, in which the die and the lower and upper punches for the manufacture of the pressing bodies are installed as an exchangeable unit. The tool adapter has a base body (base plate) which is firmly supported in the press and contains two hydraulic ring piston systems arranged coaxially one above the other. The piston rods of these ring piston systems protrude upwards out of the base plate and slide into one another in a coaxial manner. On the upper end faces, the two piston rods have fastening surfaces for the attachment of two lower punches, which can be moved hydraulically with the annular piston systems. A die holding plate for receiving a die is connected via column guides to a lower coupling plate to form a framework which can be connected to and moved with the lower bear of the press by means of the lower coupling plate.

Der oder die zur Erzeugung von Preßkörpern benötigten Oberstempel sind mit einer oberen Kupplungsplatte verbunden, die über weitere Säulenführungen relativ zur Matrizenhalteplatte geführt und mit dem Oberbären der Presse gekoppelt und mit diesem verfahrbar ist. Zusätzlich kann der Werkzeugadaptor außer den beiden bewegbaren Unterstempeln einen festen auf der Grundplatte abgestützten Unterstempel und einen vom Unterbaren bzw. von der unteren Kupplungsplatte aus verfahrbaren Mittelstift aufweisen.The upper punch or dies required for the production of pressed bodies are connected to an upper coupling plate which is guided relative to the die holding plate via further column guides and is coupled to the upper bear of the press and can be moved with it. In addition to the two movable lower punches, the tool adapter can have a fixed lower punch supported on the base plate and a central pin which can be moved from the lower bar or from the lower coupling plate.

Diese bekannte Konstruktion kann zur Fixierung der Preßendstellung der bewegbaren Unterstempel Festanschläge aufweisen. Es ist aber auch möglich, das Anfahren der Preßendstellung der bewegbaren Unterstempel allein auf hydraulischem Wege durch eine entsprechende Positionierregelung der Maschinensteuerung zu gewährleisten. über den hierzu erforderlichen hydraulischen Aufwand ist in der DE-G 90 12 752.8 nichts Näheres ausgeführt worden. Die Ringkolbensysteme für das Verfahren der Unterstempel haben vergleichsweise große wirksame Kolbenflächen und sind daher in der Lage, die bei einem Verzicht auf Festanschläge erforderlichen Gegenpreßkräfte zu den von den Oberstempeln aufgebrachten Preßkräften aufzubringen. Da die großen Kolbenflächen praktisch gleichbedeutend sind mit großen Zylindervolumina und in der Preßendstellung ein hoher Hydraulikdruck notwendig ist, muß an sich zur Druckversorgung ein Hochdruckpumpenaggregat zur Verfügung stehen, das eine relativ hohe Förderleistung aufweisen muß, wenn kurze Zykluszeiten (hohe Fahrgeschwindigkeiten der Unterstempel) gewährleistet werden sollen. Hochdruckpumpen großer Förderleistung sind jedoch sehr teuer.This known construction can have fixed stops for fixing the press end position of the movable lower punch. However, it is also possible to ensure that the press end position of the movable lower rams is reached only by hydraulic means by means of a corresponding positioning control of the machine control. No further details have been given in DE-G 90 12 752.8 about the hydraulic effort required for this. The ring piston systems for the movement of the lower punches have comparatively large effective piston areas and are therefore able to apply the counter-pressing forces to the pressing forces exerted by the upper punches when there are no fixed stops. Since the large piston areas are practically equivalent to large cylinder volumes and a high hydraulic pressure is required in the press end position, a high-pressure pump unit must be available for the pressure supply, which must have a relatively high delivery capacity if short cycle times (high travel speeds of the lower punches) are guaranteed should. High-pressure pumps with a high delivery rate are very expensive.

Die bekannte Lösung, Ringkolbensysteme zur Bewegung der Unterstempel einzusetzen, hat den Nachteil, daß praktisch nicht mehr als zwei bewegbare Unterstempel möglich sind.The known solution of using annular piston systems for moving the lower punches has the disadvantage that practically no more than two movable lower punches are possible.

Die Hydraulikanschlüsse für die Zylinderräume der Ringkolbensysteme und die Anbringung von elektronischen Meßsystemen, die für die Positionierregelung notwendig sind, können nämlich bei mehr als zwei ineinander geschachtelten Ringkolbensystemen nicht mehr oder nur mit hohem Aufwand realisiert werden.The hydraulic connections for the cylinder chambers of the annular piston systems and the attachment of electronic measuring systems, which are necessary for the positioning control, can no longer be realized or can only be implemented with great effort in the case of more than two nested annular piston systems.

Diese Problematik ist bei der aus der DE 31 42 126 C2 bekannten Presse mit Werkzeugadaptor nicht gegeben, da die (beispielsweise mehr als zwei) bewegbaren Unterstempel dort jeweils auf Stempelträgerplatten befestigt sind, die jeweils über eigene Hydraulikzylinderpaare von der Grundplatte aus verfahrbar sind. Da die Preßendstellungen der Stempelträgerplatten durch einstellbare Festanschläge der Grundplatte fixiert werden und somit die von den Oberstempeln aufgebrachten Preßkräfte überwiegend von diesen Festanschlägen aufgenommen werden, können die Hydraulikzylinderpaare relativ klein gehalten und mit relativ niedrigen Drücken betrieben werden. Zur Versorgung mehrerer Hydraulikzylinderpaare reicht im Regelfall eine einzige Hydraulikpumpe mit mittlerem Druck (z.B. 100 - 120 bar) und einer mittleren Volumenleistung (z.B. 70 - 80 l/min mit zusätzlichem hydraulischen Druckspeicher) aus. Elektronische Wegmeßsysteme können leicht an den von außen zugänglichen Stempelträgerplatten befestigt werden. Nachteilig bei dieser Bauart ist aber nicht nur, daß wegen des Platzbedarfs für die Hydraulikzylinderpaare und die benötigen Festanschläge Werkzeugadaptoren mit mehr als drei bewegbaren Unterstempeln kaum zu realisieren sind. Insbesondere aber ist es nicht möglich, zum Ausformen der erzeugten Preßkörper nach dem in manchen Fällen vorteilhafteren reinen Abzugsverfahren zu arbeiten, da die Unterstempel wegen der Festanschläge nicht nach unten weggefahren werden können; statt dessen müssen die Unterstempel zwangsläufig im Sinne des Ausstoßverfahrens nach oben gefahren werden.This problem does not exist in the press with tool adapter known from DE 31 42 126 C2, since the (for example more than two) movable lower punches are each fastened there on punch carrier plates, each of which can be moved from the base plate via its own hydraulic cylinder pairs. Since the press end positions of the stamp carrier plates are fixed by adjustable fixed stops of the base plate and thus the pressing forces applied by the upper punches are mainly absorbed by these fixed stops, the hydraulic cylinder pairs can be kept relatively small and operated with relatively low pressures. A single hydraulic pump with medium pressure (eg 100 - 120 bar) and medium volume capacity (eg 70 - 80 l / min with additional hydraulic pressure accumulator) is usually sufficient to supply several hydraulic cylinder pairs. Electronic position measuring systems can easily be attached to the stamp carrier plates, which are accessible from the outside. A disadvantage of this type of construction is not only that, because of the space required for the hydraulic cylinder pairs and the required fixed stops, tool adapters with more than three movable lower punches can hardly be realized. In particular, however, it is not possible to work for the molding of the compacts produced in accordance with the, in some cases, more advantageous deduction process, since the lower punches cannot be moved downward because of the fixed stops; instead, the lower punches must inevitably be raised in the sense of the ejection process.

Hinzu kommt, daß die Anschläge nach wie vor von Hand eingestellt werden müssen, obwohl die übrigen Maschinenfunktionen rein digital durch die CNC-Steuerung der Maschine beeinflußbar sind.In addition, the stops still have to be set by hand, although the other machine functions can be influenced purely digitally by the CNC control of the machine.

Aus der US 2 608 826 ist eine Presse zur Herstellung von Preßkörpern aus pulverförmigen Massen bekannt, bei der jeweils zwei Unter- und Oberstempel durch jeweils doppelt wirkende als Ringkolbensysteme ausgebildete hydraulische Zylinder/Kolben-Systeme preßtechnisch bewegbar sind. Die Zylinder/Kolben-Systeme der Unterstempel sind ebenso wie die Oberstempel nicht nur koaxial zueinander angeordnet, sondern sind darüber hinaus noch paarweise ineinander geschachtelt, so daß die Kolbenstangen teleskopierbar sind. Daher muß das innere Zylinderkolbensystem zwangsläufig alle Bewegungen des jeweiligen äußeren Zylinderkolbensystems mitmachen und ist nicht unabhängig von diesen bewegbar. Die innenliegenden Zylinderräume sind nicht frei von außen zugänglich. In dieser Schrift wird auch nicht erwogen, diesen Hydraulikantrieb in einen austauschbaren Werkzeugadaptor zu integrieren.From US 2 608 826 a press for the production of compacts from pulverulent masses is known, in which two lower and upper punches can be moved by pressing technology by double-acting hydraulic cylinder / piston systems designed as ring piston systems. The cylinder / piston systems of the lower punches, like the upper punches, are not only arranged coaxially with one another, but are also nested in pairs, so that the piston rods can be telescoped. Therefore, the inner cylinder piston system must inevitably participate in all movements of the respective outer cylinder piston system and cannot be moved independently of these. The interior cylinder rooms are not freely accessible from the outside. This document also does not consider integrating this hydraulic drive into an exchangeable tool adapter.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Presse dahingehend weiterzubilden, daß sie auch die Herstellung komplizierterer Preßkörper gestattet, die mehr als zwei bewegbare Unterstempel erfordern, wobei die Preßenßstellung der Preßstempel ohne Festanschläge allein durch steuerungstechnische Mittel gewährleistet werden soll. Der dafür erforderliche Aufwand soll möglichst gering bleiben.The object of the invention is to further develop a generic press in such a way that it also allows the production of more complicated pressing bodies which require more than two movable lower punches, the pressing position of the pressing punches being to be guaranteed without fixed stops solely by means of control technology. The effort required for this should be kept as low as possible.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 näher gekennzeichnet.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of patent claim 1. Advantageous further developments of the invention are characterized in the subclaims 2 to 6.

Ausgehend von der Erkenntnis, daß großvolumige Ringkolbensysteme (große wirksame Kolbenflächen) in der Lage sind, die für die Preßendstellung erforderlichen Kräfte aufzubringen, liegt ein wesentlicher Grundgedanke der Erfindung darin, den bisher als monolithische Platte ausgebildeten Grundkörper des Werkzeugadaptors in mehrere Einzelplatten aufzulösen, die starr im Abstand voneinander in Form einzelner Etagen übereinander gestapelt sind. Die einzelnen Etagen sind beispielsweise als Einzelplatten ausgebildet und über Abstandsklötze fest aufeinander abgestützt. In jeder Etage ist mindestens ein Ringkolbensystem angeordnet, das jeweils einen Unterstempel aufnehmen und verfahren kann. Sämtliche Ringkolbensysteme sind koaxial zueinander angeordnet. Aufgrund des Abstandes zwischen den Etagen ist ausreichend Platz verfügbar, um die hydraulischen Anschlüsse und die elektronischen Wegmeßsysteme anbringen zu können. Es ist möglich, wie dies aus der gattungsbildenden DE-G 90 12 752.8 bekannt ist, in einer Etage jeweils zwei übereinander angeordnete Ringkolbensysteme unterzubringen, um eine noch kompaktere Bauweise zu erreichen. Um die erforderlichen Haltekräfte für die Preßendstellung gut darstellen zu können, sollten die hydraulischen Ringkolbensysteme auf die Anwendung von Hochdruck im Bereich von mindestens 200 bar, vorzugsweise mindestens 300 bar, ausgelegt sein. Die Druckmittelversorgung der Ringkolbensysteme ist vorzugsweise unabhängig von der Druckmittelversorgung der hydraulisch betätigten Pressenbären (Ober- und Unterbär) ausgelegt. Letztere weisen zur Realisierung großer Fahrgeschwindigkeiten Hochdruckhydraulikpumpen mit hoher Förderleistung (z.B. in einer 250t-Presse jeweils 250 l/min bei 315 bar) auf, erfordern also relativ teure Aggregate. In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, jedem Ringkolbensystem zur Betätigung eines Unterstempels vorzugsweise eine eigene Hochdruckpumpe mit deutlich geringerer Förderleitung (z.B. 5 - 20 l/min) zuzuordnen, was die kosten drastisch reduziert und die Regelung vereinfacht, und darüber hinaus eine gemeinsame Druckmittelquelle für alle Ringkolbensysteme zur Verfügung zu stellen, wobei diese Druckmittelquelle in kurzer Zeit große Mengen an Hydraulikflüssigkeit (z.B. 250 l/min) bei niedrigem Druck (z.B. 20 - 40 bar) liefern kann. Im allgemeinen wird die Volumenleistung der Druckmittelquelle für den Niederdruck mindestens das 5-Fache, vorzugsweise das 10- bis 20-Fache der Volumenleistung der Hochdruckversorgung für die Ringkolbensysteme betragen. Als Niederdruckquelle eignet sich eine entsprechend großvolumige Niederdruckpumpe, die möglichst noch mit einem hydraulischen Druckspeicher für den Spitzenbedarf kombiniert ist. In vielen Fällen ist es auch möglich, auf eine Hochdruckversorgung für eines der Ringkolbensysteme zu verzichten, da einer der Unterstempel häufig allein schon durch das Niederdrucksystem mit einer ausreichenden Preßkraft versorgt werden kann.Based on the knowledge that large-volume ring piston systems (large effective piston areas) are able to apply the forces required for the press end position, an essential basic idea of the invention is to dissolve the basic body of the tool adapter, which was previously designed as a monolithic plate, into several individual plates that are rigid are stacked one above the other in the form of individual floors. The individual floors are designed, for example, as individual plates and are firmly supported on one another via spacer blocks. At least one annular piston system is arranged on each floor, each of which can accommodate and move a lower punch. All ring piston systems are arranged coaxially with each other. Due to the distance between the levels, there is sufficient space available to be able to attach the hydraulic connections and the electronic measuring systems. It is possible, as is known from the generic DE-G 90 12 752.8, to accommodate two annular piston systems arranged one above the other on one floor in order to achieve an even more compact design. In order to be able to represent the required holding forces for the final press position well, the hydraulic ring piston systems should be designed for the application of high pressure in the range of at least 200 bar, preferably at least 300 bar. The pressure medium supply for the ring piston systems is preferably designed independently of the pressure medium supply for the hydraulically operated press bears (upper and lower bear). The latter have high-pressure hydraulic pumps with high delivery capacity (eg in a 250t press each 250 l / min at 315 bar) to achieve high driving speeds, so they require relatively expensive units. In a further development of the invention, it is provided that each ring piston system for actuating a lower punch preferably has its own high-pressure pump with a significantly lower delivery line (for example 5-20 l / min), which drastically reduces the costs and simplifies the control, and moreover a common pressure medium source for everyone Ring piston systems available to provide, this pressure medium source can deliver large quantities of hydraulic fluid (eg 250 l / min) at low pressure (eg 20 - 40 bar) in a short time. In general, the volume capacity of the pressure medium source for the low pressure will be at least 5 times, preferably 10 to 20 times the volume capacity of the high pressure supply for the ring piston systems. An appropriately large-volume low-pressure pump is suitable as a low-pressure source, which is combined, if possible, with a hydraulic pressure accumulator for peak demand. In many cases it is also possible to dispense with a high-pressure supply for one of the ring piston systems, since one of the lower punches can often be supplied with sufficient pressing force by the low-pressure system alone.

Dem in der Erfindung vorgenommenen Verzicht auf die Verwendung von Hochdruckhydraulikpumpen mit hoher Förderleistung zur Versorgung der Ringkolbensysteme liegt die Erkenntnis zugrunde, daß innerhalb eines Preßzyklus die Anforderungen hoher Volumenleistungen und hoher Drücke praktisch nicht gleichzeitig auftreten: Während der Phasen, in denen die Unterstempel mit relativ hoher Geschwindigkeit verfahren werden sollen, d.h. in der Anfangsphase des Verdichtungsvorgangs (Pulvertransfer innerhalb des Formhohlraums der Matrize), beim Ausformen des Preßkörpers und insbesondere beim Anfahren der jeweiligen Füllstellung sind die von den Unterstempeln aufzubringenden Kräfte relativ gering, so daß ein niedriger Hydraulikdruck ausreichend ist; Dagegen werden in der Endphase des Preßvorgangs, d.h. in der Phase, in der die eigentliche Verdichtungsarbeit geleistet werden muß, und in der Preßendstellung nur sehr kleine Hydraulikflüssigkeitsmengen allerdings bei hohem Druck benötigt. Die Erfindung nutzt diesen Umstand konsequent aus und erreicht dadurch, daß der Bauaufwand für die Presse niedrig bleibt und der Energieaufwand beim Betrieb kaum höher ist als bei Einsatz einer Presse mit Werkzeugadaptor mit mechanischen Festanschlägen.The fact that the use of high-pressure hydraulic pumps with a high delivery capacity to supply the annular piston systems is dispensed with in the invention is based on the knowledge that the requirements for high volume outputs and high pressures practically do not occur simultaneously within a press cycle: during the phases in which the lower punches have a relatively high pressure Speed should be traversed, i.e. in the initial phase of the compaction process (powder transfer within the mold cavity of the die), when molding the compact and especially when moving to the respective filling position, the forces to be applied by the lower punches are relatively low, so that a low hydraulic pressure is sufficient; On the other hand, in the final phase of the pressing process, ie in the phase in which the actual compression work has to be carried out, and in the final pressing position, only very small amounts of hydraulic fluid are required at high pressure. The invention takes advantage of this fact and achieves that the construction costs for the press remain low and the energy consumption during operation is hardly higher than when using a press with a tool adapter with mechanical fixed stops.

Insbesondere aber erweitert sich der Anwendungsbereich der Presse wesentlich, da zum Ausformen der Preßkörper wahlweise auf das Abzieh- und das Ausstoßverfahren oder auf Kombinationen beider Verfahren Zurückgegriffen werden kann, so daß die Anforderungen auch kompliziertester Teile erfüllt werden können. Einstellarbeiten für irgendwelche Festanschläge entfallen völlig, so daß der Pressenbetrieb mit einer CNC-Steuerung ohne manuelle Einstellarbeiten vollständig in digitaler Form erfolgen kann. Die für einen CNC-Betrieb benötigten elektronischen Wegmeßsysteme können leicht mit den Ringkolbensystemen gekoppelt werden. Eine Sicherung der Ringkolbensysteme gegen ein Verdrehen ist aufgrund der guten Zugänglichkeit ebenfalls auf einfache Weise möglich.In particular, however, the area of application of the press expands considerably, since the extrusion or ejection process or a combination of both processes can be used to mold the pressed body, so that the requirements of even the most complicated parts can be met. Adjustment work for any fixed stops is completely eliminated, so that the press operation with a CNC control can be done completely in digital form without manual adjustment work. The electronic position measuring systems required for CNC operation can easily be coupled with the ring piston systems. Securing the ring piston systems against twisting is also possible in a simple manner due to the good accessibility.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Presse mit drei bewegbaren Unterstempeln näher beschrieben. Dabei sind in Fig. 1 in der rechten Bildhälfte zur Verdeutlichung einige in der linken Bildhälfte dargestellten Einzelteile weggelassen bzw. entsprechend einer anderen Phase im Preßzyklus in einer anderen Höhenlage wiedergegeben.The invention is described in more detail below with reference to the exemplary embodiment of a press according to the invention with three movable lower punches shown in FIGS. 1 and 2. 1 in the right-hand half of the figure, some of the individual parts shown in the left-hand half of the figure have been omitted or are shown at a different height in accordance with another phase in the pressing cycle.

Auf einer mit dem in Fig. 1 nicht näher dargestellten Pressenrahmen fest verbundenen Aufnahmevorrichtung 15 ist ein Grundkörper 1 austauschbar abgestützt. Der Grundkörper 1 ist aus drei Etagen 1a, b, c aufgebaut. Diese bestehen jeweils aus massiven Plattenförmigen Körpern, die durch Abstandsklötze im Abstand voneinander angeordnet sind und sich aufeinander abstützen. Die Etagen 1a, b, c des Grundkörpers 1 werden durch mindestens zwei Säulen 10 in entsprechenden Gleit- oder Wälzführungen durchquert, die eine Matrizenhalteplatte 9 und eine untere Kupplungsplatte 11 zu einem Rahmen verbinden. Die Matrizenhalteplatte 9 ist mit einer Matrize 14, die den herzustellenden Preßkörper 8 peripher umgibt, bestückt. Die untere Kupplungsplatte 11 ist an den vorzugsweise hydraulisch betätigbaren Unterbären 16 der Presse angekoppelt, so daß dieser die Matrizenhalteplatte 9 nach oben und unten verfahren kann. An der Oberseite der Matrizenhalteplatte 9 ist ein weiteres Paar von Säulen 13 angeordnet, an dem entlang eine obere Kupplungsplatte 12 gleitend geführt ist. Die Kupplungsplatte 12 dient zur Ankopplung an den Oberbären der Presse und zur Aufnahme eines oder mehrerer Oberstempel zur Verdichtung des Preßkörpers 8. In jeder der drei Etagen 1a, b, c ist jeweils eines von drei hydraulischen Ringkolbensystemen 2, 3, 4 angeordnet. Die Kolbenstangen der drei Ringkolbensysteme 2, 3, 4 sind hohl ausgeführt und koaxial zueinander ausgerichtet. Die Außen- und Innendurchmesser der Kolbenstangen und der auf diese aufgesetzten hülsenförmigen Kolbenstangenverlängerungen 18, 19, 20, die sehr dickwandig und daher sehr steif ausgeführt sind, sind in der Weise aufeinander abgestimmt, daß die Kolbenstangen bzw. deren Verlängerungen 18, 19, 20 gleitend ineinander geführt sind. Durch die zwischen den Etagen 1a, b, c geschaffenen Abstände sind die in Fig. 1 nicht dargestellten Hydraulikanschlüsse für die Ringkolbensysteme 2, 3, 4 und die ebenfalls nicht dargestellten elektronischen Meßsysteme für deren Positionierung leicht anbringbar, z.B. durch mechanische Ankupplung von Wegaufnehmern an den jeweils nach unten aus dem jeweiligen Zylinderraum herausgeführten Teil der Kolbenstangen. Durch die Verwendung dickwandiger Verlängerungen 18, 19, 20 der Kolbenstangen der Ringkolbensysteme 2, 3, 4 ist es möglich, die effektiven Baulängen der vergleichsweise dünnwandigen und somit leichter stauchbaren Preßstempel 5, 6, 7 sehr kurz auszuführen. Die Preßstempel 5, 6, 7 sind auf die Verlängerungen 18, 19, 20 aufgesetzt, könnten aber selbstverständlich auch unmittelbar mit den Stirnflächen der Kolbenstangen verbunden sein. Zur Schaffung einer Axialbohrung im Preßkörper 8 ist in an sich bekannter Weise ein Mittelstift 17 vorgesehen, der hydraulisch von der unteren Kupplungsplatte 11 oder vom Unterbär 16 aus verfahrbar ist. Die wirksamen Kolbenflächen der Ringkolbensysteme 2, 3, 4, die im Vergleich zu einer Bauweise entsprechend der DE 31 42 126 C2 erheblich größer sind, und die Höhe des in den zugehörigen Zylinderräumen angewendeten Hydraulikdrucks sind so auf die maximal von den Oberstempeln aufgebrachten Verdichtungskräfte abgestimmt, daß die bewegten Unterstempel 5, 6, 7 sicher in ihrer Preßendstellung gehalten werden können (Positionsregelung durch die CNC-Maschinensteuerung) ohne daß es hierzu irgendwelcher Festanschläge bedarf. Zum Ausformen des in Fig. 1 dargestellten Preßkörpers 8 kann nach Abziehen der Matrize auf das Niveau des äußeren Preßstempels 5, dessen Preßfläche am niedrigsten liegt, wahlweise der mittlere Preßstempel 6 auf das Niveau des äußeren Preßstempels 5 abgezogen werden oder können zum Ausstoßen der äußere und der innere Unterstempel 5, 7 synchron bis auf das Niveau des mittleren Oberstempels 6 hochgefahren werden. Der Mittelstift 17 kann beispielsweise gemeinsam mit der Matrize abgezogen werden. Weitere Verfahrensvarianten sind durch Kombination von Verfahrensschritten des Abzieh- und des Ausstoßverfahrens ohne weiteres denkbar. Zusätzlich zu den in der Fig. 1 dargestellten drei bewegbaren Unterstempeln könnte noch ein fester Unterstempel vorgesehen werden, der unmittelbar auf der obersten Etage 1c abgestützt würde. Dadurch ergäbe sich für diesen Unterstempel eine sehr vorteilhafte äußerst kurze Baulänge. In der Bauausführung gemäß DE 31 42 126 C2 fällt dagegen ein fester Unterstempel zwangsläufig extrem lang aus, da er auf der Grundplatte abgestützt und durch sämtliche Stempelträgerplatten hindurchgeführt werden muß.A base body 1 is exchangeably supported on a receiving device 15 which is firmly connected to the press frame (not shown in more detail in FIG. 1). The base body 1 is made up of three floors 1a, b, c. These each consist of solid plate-shaped bodies which are spaced apart from one another by spacing blocks and which are supported on one another. The levels 1a, b, c of the base body 1 are crossed by at least two columns 10 in corresponding sliding or rolling guides, which connect a die holding plate 9 and a lower coupling plate 11 to form a frame. The die holding plate 9 is equipped with a die 14 which peripherally surrounds the press body 8 to be produced. The lower clutch plate 11 is preferably on the hydraulically operated sub-bears 16 coupled to the press, so that it can move the die holding plate 9 up and down. A further pair of columns 13 is arranged on the upper side of the die-holding plate 9, on which an upper coupling plate 12 is slidably guided. The coupling plate 12 is used for coupling to the upper bears of the press and for receiving one or more upper rams for compressing the pressing body 8. One of three hydraulic ring piston systems 2, 3, 4 is arranged in each of the three levels 1a, b, c. The piston rods of the three ring piston systems 2, 3, 4 are hollow and aligned coaxially with each other. The outside and inside diameters of the piston rods and the sleeve-shaped piston rod extensions 18, 19, 20 placed on them, which are very thick-walled and therefore very stiff, are matched to one another in such a way that the piston rods or their extensions 18, 19, 20 slide are brought together. Due to the distances created between floors 1a, b, c, the hydraulic connections (not shown in FIG. 1) for the annular piston systems 2, 3, 4 and the electronic measuring systems (also not shown) for their positioning can be easily attached, for example by mechanical coupling of displacement sensors to the part of the piston rods led downward from the respective cylinder chamber. By using thick-walled extensions 18, 19, 20 of the piston rods of the annular piston systems 2, 3, 4, it is possible to make the effective overall lengths of the comparatively thin-walled and thus more compressible press rams 5, 6, 7 very short. The press rams 5, 6, 7 are placed on the extensions 18, 19, 20, but could of course also be connected directly to the end faces of the piston rods. To create an axial bore in the pressing body 8, a center pin 17 is provided in a manner known per se, which can be moved hydraulically from the lower coupling plate 11 or from the lower bear 16. The effective piston areas of the ring piston systems 2, 3, 4, in comparison to a construction according to DE 31 42 126 C2 are considerably larger, and the level of the hydraulic pressure applied in the associated cylinder chambers are so matched to the maximum compression forces applied by the upper punches that the moving lower punches 5, 6, 7 are held securely in their final press position can be (position control by the CNC machine control) without the need for any fixed stops. For molding the press body 8 shown in FIG. 1, after removing the die to the level of the outer ram 5, the pressing surface of which is the lowest, the middle ram 6 can optionally be pulled off to the level of the outer ram 5 or can be used to eject the outer and the inner lower punch 5, 7 can be raised synchronously to the level of the middle upper punch 6. The center pin 17 can be pulled off together with the die, for example. Further process variants are easily conceivable by combining process steps of the pull-off and the ejection process. In addition to the three movable lower stamps shown in FIG. 1, a fixed lower stamp could be provided, which would be supported directly on the top floor 1c. This would result in a very advantageous, extremely short overall length for this lower punch. In the construction according to DE 31 42 126 C2, on the other hand, a fixed lower punch inevitably turns out to be extremely long, since it has to be supported on the base plate and passed through all stamp carrier plates.

In Figur 2 ist das Hydraulikschema für die Druckmittelversorgung der Ringkolbensysteme 2, 3, 4 dargestellt, wobei exemplarisch die Schaltung für das innere, am tiefsten angeordnete Ringkolbensystem 2 näher ausgeführt ist. Es ist ein Niederdruckversorgungssystem (z.B. 40 bar) in Form eines hydraulischen Druckspeichers 21 vorgesehen, der durch ein Überdruckventil 22 abgesichert ist. Die Niederdruckpumpe zur Befüllung des Druckspeichers 21 ist nicht dargestellt. Durch die Leitungen 23, 24 und 27 bzw. 28 kann Hydraulikflüssigkeit aus dem Druckspeicher 21 geregelt durch ein Servoventil 26 wahlweise in den oberen oder unteren Zylinderraum des Ringkolbensystems 2 gefördert werden. Sobald im Preßzyklus ein höherer Druck erforderlich wird, wird die Leitung 28, während das Ventil 26 sich in der rechten Schaltstellung befindet, vom Niederdruckversorgungssystem abgekoppelt und an ein Hochdruckversorgungssystem angeschlossen. Dieses ist in Form einer Hochdruckpumpe 30 (z.B. 315 bar) vorgesehen, die durch ein Überdruckventil 31 abgesichert ist. Die Hochdruckpumpe 30 fördert in eine Leitung 34, in die ein Rückschlagventil 32 eingebaut ist und die zu einem 3/2-Wegeventil 29 führt. In der rechten Schaltstellung des Ventils 29 ist die Leitung 34 mit der Leitung 35 verbunden, die unmittelbar hinter einem Rückschlagventil 25 an die Leitung 24 anschließt. Aufgrund des höheren Drucks in Leitung 35 wird durch das Rückschlagventil 25 die Abkopplung des Niederdruckversorgungssystems bewirkt. Befindet sich das Ventil 29 in der dargestellten Weise in seiner linken Schaltposition, ist die Leitung 34 mit einer Leitung 36 verbunden, die unmittelbar in die Leitung 23 einmündet, so daß eine Verbindung von der Hochdruckpumpe 30 zum Druckspeicher 21 des Niederdruckversorgungssystems besteht. Auf diese Weise ist es möglich, die Hochdruckpumpe 30 zeitweilig zusätzlich zur Niederdruckpumpe zur Befüllung des Druckspeichers 21 einzusetzen. Unter bestimmten Bedingungen (Preßzyklus, Mengenleistung der Hochdruckpumpe) könnte sogar auf den Einsatz einer Niederdruckpumpe völlig verzichtet werden, wenn die Befüllung des Druckspeichers 21 allein von der Hochdruckpumpe 30 in akzeptabler Zeit gewährleistet werden kann.FIG. 2 shows the hydraulic diagram for the supply of pressure medium to the annular piston systems 2, 3, 4, the circuit for the inner, deepest arranged annular piston system 2 being exemplarily described. A low pressure supply system (for example 40 bar) is provided in the form of a hydraulic pressure accumulator 21 which is protected by a pressure relief valve 22. The low pressure pump for filling of the pressure accumulator 21 is not shown. Hydraulic fluid can be conveyed from the pressure accumulator 21 through the lines 23, 24 and 27 or 28 in a controlled manner through a servo valve 26 into the upper or lower cylinder space of the annular piston system 2. As soon as a higher pressure is required in the pressing cycle, the line 28 is decoupled from the low-pressure supply system and connected to a high-pressure supply system while the valve 26 is in the right switching position. This is provided in the form of a high-pressure pump 30 (for example 315 bar), which is protected by a pressure relief valve 31. The high-pressure pump 30 feeds into a line 34, in which a check valve 32 is installed and which leads to a 3/2-way valve 29. In the right switching position of the valve 29, the line 34 is connected to the line 35, which connects to the line 24 immediately behind a check valve 25. Due to the higher pressure in line 35, the check valve 25 decouples the low-pressure supply system. If the valve 29 is in its left switching position in the manner shown, the line 34 is connected to a line 36 which opens directly into the line 23, so that there is a connection from the high-pressure pump 30 to the pressure accumulator 21 of the low-pressure supply system. In this way, it is possible to temporarily use the high-pressure pump 30 in addition to the low-pressure pump to fill the pressure accumulator 21. Under certain conditions (press cycle, volume output of the high-pressure pump), the use of a low-pressure pump could even be dispensed with entirely if the filling of the pressure accumulator 21 can be guaranteed by the high-pressure pump 30 in an acceptable time.

Die beiden Ringkolbensysteme 3 und 4 sind über die Leitung 33, die von der Leitung 23 abzweigt, in entsprechender Weise an das Niederdruckversorgungssystem angeschlossen (nicht im einzelnen dargestellt). Im Regelfall ist für jedes der beiden Ringkolbensystem 3, 4 ein gesondertes Hochdruckversorgungssystem (nicht dargestellt) vorgesehen, das wie im Falle des Ringkolbensystems 2 ausgebildet sein kann. Wie vorstehend bereits erwähnt, könnte es im Einzelfall auch vorteihaft sein, zwei Ringkolbensystemen ein gemeinsames Hochdruckversorgungssystem zuzuordnen; dies hängt vom zeitlichen Mengenbedarf an Hochdruckhydraulikflüssigkeit ab.The two ring piston systems 3 and 4 are connected via line 33, which branches off from line 23, to the low-pressure supply system in a corresponding manner (not in detail shown). As a rule, a separate high-pressure supply system (not shown) is provided for each of the two ring piston systems 3, 4, which can be designed as in the case of the ring piston system 2. As already mentioned above, it could also be advantageous in individual cases to assign two ring piston systems to a common high-pressure supply system; this depends on the amount of high-pressure hydraulic fluid required over time.

Beispielexample

Bei einer 250t-Presse mit einem Werkzeugadaptor mit drei bewegten Unterstempeln ist bei Einsatz von Festanschlägen (Bauweise z.B. entsprechend DE 31 42 126 C2) für die Druckmittelversorgung eine Druckmittelpumpe von 120 bar Betriebsdruck bei einer Förderleistung von 71 l/min im allgemeinen ausreichend, um einen Pressenbetrieb mit kurzen Zykluszeiten zu ermöglichen, wenn zusätzlich ein hydraulischer Druckspeicher zur Abdeckung des mengenmäßigen Spitzenbedarfs an Hydraulikflüssigkeit zur Verfügung steht. Um einen entsprechenden Werkzeugadaptor in der erfindungsgemäßen Ausführung mit Ringkolbensystemen ohne Festanschläge mit gleichen Zykluszeiten betreiben zu können, müßte eine Druckmittelversorgung von z.B. 315 bar Betriebsdruck zur Verfügung stehen, die durch eine Hochdruckpumpe mit einer Förderleistung von 250 l/min in Verbindung mit einem zusätzlichen hydraulischen Druckspeicher für den Spitzenbedarf darstellbar wäre. In Weiterbildung der Erfindung könnte diese Druckmittelversorgung aber mit deutlich verringertem Bauaufwand ohne weiteres auch von einer Hydraulikpumpe von lediglich 40 bar Betriebsdruck und einer Förderleistung von 250 l/min und einem hydraulischen Druckspeicher für den Spitzenbedarf realisiert werden, wenn zusätzlich drei Hochdruckpumpen von 315 bar mit einer Förderleistung von jeweils nur 15 l/min zur Verfügung stehen. In den meisten Fällen reicht sogar der Einsatz von lediglich zwei kleinen Hochdruckpumpen aus, da in der Regel einer der Unterstempel noch mit der Niederdruckpumpe von 40 bar in der Preßendstellung sicher in Position gehalten werden kann. Diese Möglichkeit zur Reduzierung des Anlagenaufwandes in der Hydraulik führt auch zu entsprechenden Verminderungen an Energieaufwand beim Betrieb, so daß dieser nur unwesentlich höher liegt als bei einer Bauweise mit Festanschlägen für die Preßendstellung.In the case of a 250t press with a tool adapter with three moving lower punches, when using fixed stops (construction, for example, in accordance with DE 31 42 126 C2), a pressure medium pump of 120 bar operating pressure with a delivery rate of 71 l / min is generally sufficient to supply one To enable press operation with short cycle times if an additional hydraulic pressure accumulator is available to cover the quantitative peak demand for hydraulic fluid. In order to be able to operate a corresponding tool adapter in the embodiment according to the invention with ring piston systems without fixed stops with the same cycle times, a pressure medium supply of, for example, 315 bar operating pressure would have to be available, which is provided by a high-pressure pump with a delivery capacity of 250 l / min in conjunction with an additional hydraulic pressure accumulator would be representable for the peak demand. In a further development of the invention, this pressure medium supply could, however, be easily implemented with a significantly reduced construction effort by a hydraulic pump of only 40 bar operating pressure and a delivery rate of 250 l / min and a hydraulic pressure accumulator for the peak demand if three high-pressure pumps of 315 bar with a Flow rates of only 15 l / min are available. In most cases, even that is enough Use of only two small high-pressure pumps, since usually one of the lower punches can still be held securely in position in the press end position with the low-pressure pump of 40 bar. This possibility of reducing the system outlay in the hydraulic system also leads to corresponding reductions in energy expenditure during operation, so that this is only insignificantly higher than in the case of a construction with fixed stops for the press end position.

Claims (6)

  1. A press for the production from pulverulent material of graduated pressed articles (8) which are true to size, with a lower (16) and an upper press ram, with a base body (1) firmly supported in the press, in which at least two coaxially arranged hydraulic ring piston systems (2, 3, 4), independent of each other, are arranged one above the other, the piston rods or piston rod extensions (18, 19, 20) of which are guided in a sliding manner into each other and are able to be equipped in each case with a lower die (5, 6, 7), with a matrix holding plate (9), which is connected to a frame with a lower coupling plate (11) connectable to the lower press ram (16) by columns (10) which cross the base body (1), and with an upper coupling plate (12), connectable to the upper press ram, which coupling plate (12), is guided via further columns (13) in the matrix holding plate (9) and is able to be equipped with one or more upper dies,
    characterised in that
    the base body (1) is formed from a plurality of stages (1a, b, c) arranged at a distance one over the other and rigidly with respect to each other, in which each stage (1a, b, c) contains at least one of the coaxial hydraulic ring piston systems (2, 3, 4).
  2. A press according to Claim 1,
    characterised in that
    at least three stages (1a, b, c) are provided, which in each case contain precisely one ring piston system (2, 3, 4).
  3. A press according to Claim 1,
    characterised in that
    in at least one stage two ring piston systems are arranged coaxially to each other.
  4. A press according to one of Claims 1 to 3,
    characterised in that
    the ring piston systems (2, 3, 4) are designed for an operation with high pressure of at least 200 bar, preferably of at least 300 bar.
  5. A press according to one of Claims 1 to 4,
    characterised in that
    a high pressure hydraulic pump unit is associated with each ring piston system (2, 3, 4), the volume performance of which is distinctly less than the volume performance of the high pressure hydraulic units for the hydraulically driven press rams, in particular less than 0.1 to 0.2 times this volume performance, and that the ring piston systems (2, 3, 4) are able to be connected with a common lower pressure supply system , in particular with a hydraulic pressure reservoir, in which this low pressure supply system delivers hydraulic fluid with a pressure which in particular only amounts to up to 40 bar, in which the volume performance amounts to at least 5 times, preferably 10 to 20 times the volume performance of the high pressure hydraulic pump units for the ring piston systems (2, 3, 4).
  6. A press according to one of Claims 1 to 5,
    characterised in that
    an electronic distance measurement system is associated with each ring piston system (2, 3, 4) and the press end positions of the press die (5, 6, 7) are met and held by the electronic control of the press only by positioning away without mechanical stops.
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