EP1943070A2 - Pressenanordnung und verfahren zum pressen von pressteilen - Google Patents

Pressenanordnung und verfahren zum pressen von pressteilen

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Publication number
EP1943070A2
EP1943070A2 EP06828497A EP06828497A EP1943070A2 EP 1943070 A2 EP1943070 A2 EP 1943070A2 EP 06828497 A EP06828497 A EP 06828497A EP 06828497 A EP06828497 A EP 06828497A EP 1943070 A2 EP1943070 A2 EP 1943070A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
punch
die
relative
framework
pressing
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.)
Withdrawn
Application number
EP06828497A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Walter Wolfrom
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.)
DORST Technologies GmbH and Co KG
Original Assignee
DORST Technologies GmbH and Co KG
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 DORST Technologies GmbH and Co KG filed Critical DORST Technologies GmbH and Co KG
Publication of EP1943070A2 publication Critical patent/EP1943070A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02—Presses 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
    • B30B11/04—Presses 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 co-operating with a fixed mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B22F3/03—Press-moulding apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/02—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form
    • B28B3/027—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form using a bottom press ram actuated upwardly towards mould covers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02—Presses 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

Definitions

  • the invention relates to a press arrangement for
  • wet presses for producing, for example, segment and shell magnets from a barium or strontium ferrite slip.
  • such presses consist of a frame, in
  • a die is fixedly mounted or fixed relative to the frame in the frame.
  • the die has one or more die openings, into which the ferrite slip is introduced, to be subsequently pressed and dewatered by means of an upper punch and a lower punch in the die opening to the pressed part.
  • both the upper punch and the lower punch by means of a respective cylinder relative to the frame in the frame are movably mounted. After pressing the pressed part is ejected by the lower punch to> 0 above out of the die, which as
  • Ejection method is called.
  • two press cylinders which bz'w the movement and force of upper punch.
  • Control lower stamp matched control and be controlled to avoid breaks, especially relief fractures due to a too rapid relief in the pressed part.
  • the lower punch is arranged in the frame or relative thereto fixed and the upper punch and the die are arranged with respective associated cylinders relative to the frame movable in the frame.
  • a triggering method since the die is usually mounted surrounding the lower punch in a lower portion of the frame and moved downwardly relative to the lower punch to expose a pressed compact above the lower punch, such a method is referred to as a triggering method.
  • peeling there are also Entformungsprobleme if the upper punch during the removal of the die does not remain with a residual load on the pressed part to be demoulded and a controlled reduction of the ballast is made. Due to the structural complexity with a above to be arranged in the frame safety block and to be arranged in the upper region of the frame cylinders is also a very complex and expensive to manufacture construction.
  • the object of the invention is to provide an alternative
  • press assembly or an alternative method for pressing pressed parts, in particular a press arrangement or a method for producing pressed parts from a slip for the production of preferably segment and shell magnets to be proposed.
  • Embodiments are the subject of dependent claims.
  • a press arrangement for pressing pressed parts of a ceramic and / or metallic material, with a die having a die opening, with a filling device for filling the material into the die opening, with at least one first punch, in particular upper punch, and at least one to oppositely acting second punch, in particular lower punch, which are arranged and formed for pressing the pressing part of the material in the die opening, and with a first and a second adjusting device for adjusting the first punch and second punch relative to each other or for adjusting the die and at least one of the first punch and the second punch relative to one another, wherein the upper punch is arranged fixed in a framework or relative to a framework, wherein the second punch is adjustably mounted in the framework or relative to the framework with the first adjustment and wherein the die with the second adjustment is adjustably mounted relative to the second punch, wherein the second adjusting device is arranged on one of the first adjusting relative to the framework and together with the second punch adjustable element.
  • the adjustable relative to the framework and together with the second punch element is preferably between the second punch and a piston of the first
  • the adjustable relative to the framework and together with the lower punch element in particular has at least one piston / cylinder arrangement for adjusting the die relative to the adjustable element.
  • the second adjustment is designed and controllable to remove the die after pressing the pressing member while maintaining a direct load of the second punch and the first punch on only the first adjusting relative to a first
  • the die is preferably formed as a multi-pressing tool with a plurality of mutually adjacent die openings for simultaneously pressing a corresponding plurality of pressed parts.
  • Such a press arrangement is preferred for pressing magnets or magnet raw bodies as the pressed parts.
  • the arrangement is advantageous with an electromagnet for magnetizing and demagnetizing one or more
  • Pressed parts fitted during manufacture, with an arranged in the upper press area electromagnet no longer needs to be moved, but can be firmly connected to a frame or framework.
  • Other attached devices such as a filter paper transport, may also be integral with the framework. Any necessary protection to prevent access from outside during operation is unnecessary.
  • the die is preferably designed for feeding a
  • a lower surface of the upper punch is structurable in a central region for forming a correspondingly structured pressed part and can have abutment surfaces for the sealing application of the matrix on the side of the structured region.
  • Pressed parts of a ceramic and / or metallic material in which in a framework or relative to the framework two components of a first punch, in particular upper punch, a second punch, in particular lower punch, and a die relative to the other components and relative to a surrounding these and the receiving framework are arranged by means of a first and a second adjusting device, wherein the first adjusting means for adjusting the second punch in the direction of the fixed first punch or in the opposite direction in the framework or relative to the framework is arranged and wherein the die by means of second adjusting device is adjustably mounted relative to the lower punch, wherein the second adjusting is arranged uniformly adjustable together with the second punch by means of the first adjusting device for adjusting the second punch and the first punch relative to each other and independent of an adjustment of the die during a driving a closed position , a pressing position and / or a withdrawal of the die with remaining ballast on the first punch and the second punch on a pressed pressed part.
  • Such a method can be used in particular for operating such a press arrangement
  • the ceramic and / or metallic material to be pressed can be provided as a powdery and / or granular material. It is also possible to provide the ceramic and / or metallic material to be pressed as a powder suspension or a so-called slip.
  • first or second stamp may also include one or two arrays of a plurality of punches.
  • an upside-down arrangement is alternatively possible in which a lower punch is formed stationary and an adjustment for the upper punch in addition to the upper punch carries another Matrizen- adjustment.
  • Fig. 1-5 is a partial sectional view of components of a preferred press assembly in various process steps of a method for pressing of pressed parts and
  • Fig. 6 roughly outlines a perspective view of a
  • a press assembly consists of a plurality of individual components, which are fixedly arranged partially fixed in a framework 1 or by means of, for example, an adapter assembly relative to a framework, as well as other components, which are arranged adjustable relative to the framework.
  • the relatively movable components are arranged in the illustrated press arrangement in the lower region, in principle, a reverse arrangement of the various components with then movably mounted in the upper framework components can be implemented.
  • a template with only one die opening for pressing in each case only a single pressing part per pressing cycle or a die with two or more die openings for optionally simultaneous pressing of a corresponding plurality of pressed parts are used.
  • top punch plate 1 Illustrated by way of example is a so-called top punch plate 1, which is arranged or fastened fixedly in the framework 2 relative to a framework 2.
  • the upper punch plate 1 has a downwardly projecting from this Obersteinpel 3 as a first punch, the downwardly directed surface is structured according to a desired structure of a pressing part to be pressed.
  • the upper punch 3 has a downwardly directed surface with a central concave indentation 4, which is bounded by two lateral abutment surfaces 5 thereto.
  • magnets of the upper punch 3 can also have a solenoid coil 7, which is used during the pressing ssteils for magnetizing and demagnetizing of the resulting Pre '.
  • a lower plate 8 is arranged, which is arranged as a base plate relative to the framework 2 fixed therein.
  • the lower plate 8 carries a pressing cylinder 9, which is designed for adjusting a piston 10 in the direction of the upper punch 3 and directed away from the upper punch 3.
  • a lower punch 11 is uniformly moved along with the piston 10 as a second punch.
  • the lower punch 11 preferably projects continuously into a die opening 12 of a die 13 in order to close the die opening 12 downwards.
  • a lateral wall of the die opening 12 is shown.
  • the lateral wall of the die opening 12 has a Schlickerötician 14, through which slip, in particular
  • Barium or strontium Ferritschlicker can be inserted into the die opening 12.
  • the introduction of the slurry takes place after the die opening is closed by abutting the die 13 against the abutment surfaces 5 of the upper punch 3, so that a closing position (FIG. 2) is formed.
  • the die 13 For adjusting the die 13 relative to the lower punch 11, the die 13 via one or more trigger and
  • Lock cylinder 15 and corresponding die piston 16 so mounted on the lower punch 11 and / or on the piston 10 that a press bar 17, on or in the body of the trigger and lock cylinders 15 are formed, together with the piston 10 and the lower punch 11 is moved ,
  • the pressing cross-member 17 is preferably arranged or inserted between an upper end face of the piston 10 and a lower end face of the lower punch 11.
  • FIG. 2 shows the press arrangement with the tool formed from the die 13 in a closed position in which the die opening 12 is filled with slip via the slip opening 14.
  • the die 13 is pressed over the trigger and lock cylinder 15 relative to the force on the lower punch 11 slightly upwards, so that a good seal of the Tool or the die top relative to the
  • FIG. 3 shows a subsequent compression position in which the slurry is compressed in the die opening 12, wherein at the same time excess liquid from the
  • FIG. 4 shows an even later time of a pressing cycle in which a deduction with ballast and a pressure reduction is also performed with controlled ballast.
  • a controlled pressure of the lower punch 11 is exerted relative to the lower plate 8 against the pressing member 18 with the pressing cylinder 9, while the die 13 is pulled down towards the bottom.
  • the pressure or force impact p is preferably kept constant by means of the pressing cylinder 9 on the lower punch 11.
  • Fig. 5 shows an even later position of the press assembly, in which a pressing part removal and a cleaning of the Unterstempeis is performed.
  • both the pressing cylinder 9 and the or the trigger and lock cylinder 15 are each adjusted downwards, so that the top of the lower punch 11 is exposed with the seated thereon pressing part 18.
  • Fig. 6 shows a perspective view of a die 13 having a plurality of die openings 12 for producing a corresponding plurality of pressed parts during a single pressing cycle with a corresponding plurality of upper dies 3 and lower punches 11.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pressenanordnung zum Pressen von Pressteilen (18) aus einem keramischen und/oder metallischen Material, mit - einer Matrize (13), die eine Matrizenöffnung (12) aufweist, - einer Fülleinrichtung (14) zum Füllen des Materials in die Matrizenöffnung, - zumindest einem Oberstempel (3) und zumindest einem Unterstempel (11), die zum Pressen des Pressteils aus dem Material in der Matrizenöffnung angeordnet und ausgebildet sind, und - einer ersten und einer zweiten Verstelleinrichtung (9, 10; 15, 16) zum Verstellen von Oberstempel und Unterstempel relativ zueinander bzw. zum Verstellen von Matrize und zumindest einem von Oberstempel und Unterstempel relativ zueinander, wobei - der Ober Stempel in einem Rahmenwerk (2) oder relativ zu einem Rahmenwerk feststehend angeordnet ist, - der Unterstempel im Rahmenwerk oder relativ dazu mit der ersten Verstelleinrichtung verstellbar gelagert ist und - die Matrize mit der zweiten Verstelleinrichtung relativ zum Unterstempel verstellbar gelagert ist, wobei die zweite Verstelleinrichtung an einem von der ersten Verstelleinrichtung relativ zum Rahmenwerk und zusammen mit dem Unterstempel verstellbaren Element (17) angeordnet ist. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein entsprechendes Verfahren zum Pressen von Pressteilen mit einer solchen Pressenanordnung.

Description

Beschreibung
Pressenanordnung und Verfahren zum Pressen von Pressteilen
5 Die Erfindung bezieht sich auf eine Pressenanordnung zum
Pressen von Pressteilen gemäß den Oberbegriffliehen Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. auf ein Verfahren zum Pressen von Pressteilen gemäß den Oberbegriffliehen Merkmalen des Patentanspruchs 10.
.0
Zum Herstellen von beispielsweise Segment- und Schalenmagneten aus einem Barium- oder Strontium- Ferritschlicker sind sogenannte Nasspressen bekannt. Allgemein bestehen solche Pressen aus einem Rahmengestell, in
.5 welchem verschiedene Komponenten einer Pressenanordnung fest oder relativ zum Rahmen und relativ zueinander verstellbar gelagert sind.
Gemäß einer ersten allgemein bekannten Ausführungsform ist in !0 dem Rahmengestell eine Matrize relativ zum Rahmengestell ortsfest gelagert bzw. befestigt. Die Matrize weist eine oder mehrere Matrizenöffnungen auf, in welche der Ferritschlicker eingebracht wird, um nachfolgend mittels eines Oberstempels und eines Unterstempels in der Matrizenöffnung zu dem !5 Pressteil gepresst und entwässert zu werden. Entsprechend sind bei einer solchen Anordnung sowohl der Oberstempel als auch der Unterstempel mittels jeweils eines Zylinders relativ zum Rahmengestell im Rahmengestell verfahrbar gelagert. Nach dem Pressen wird das Pressteil mittels des Unterstempels nach >0 oben hin aus der Matrize ausgestoßen, was als
Ausstoßverfahren bezeichnet wird. Beim Ausstoßverfahren müssen zwei Presszylinder, welche die Bewegung und Krafteinwirkung von Oberstempel bz'w. Unterstempel steuern, aufeinander abgestimmt kontrolliert und angesteuert werden, um Brüche, insbesondere Entlastungsbrüche aufgrund einer zu schnellen Entlastung in dem Pressteil zu vermeiden.
Gemäß einer dazu alternativen zweiten allgemein bekannten Ausführungsform ist der Unterstempel in dem Rahmengestell bzw. relativ dazu feststehend angeordnet und der Oberstempel und die Matrize sind mit jeweils zugeordneten Zylindern relativ zum Rahmengestell verfahrbar in dem Rahmengestell angeordnet. Da bei einem solchen Verfahren die Matrize üblicherweise den Unterstempel umgebend in einem unteren Bereich des Rahmengestells gelagert ist und relativ zum Unterstempel nach unten hin bewegt wird, um ein gepresstes Pressteil oberhalb des Unterstempels freizulegen, wird eine solche Verfahrensweise als Abzugsverfahren bezeichnet. Beim Abziehen bestehen jedoch ebenfalls Entformungsprobleme, wenn der Oberstempel während des Abziehens der Matrize nicht mit einer restlichen Auflast auf dem zu entformenden Pressteil verbleibt und eine kontrollierte Verringerung der Auflast vorgenommen wird. Aufgrund des baulichen Aufwands mit einem oberhalb in dem Rahmengestell anzuordnenden Sicherheitsblock und im oberen Bereich des Rahmengestells anzuordnenden Zylindern handelt es sich zudem um einen sehr komplexen und in der Herstellung teuren Aufbau.
Allgemein bekannt ist aus DE 101 42 773 Cl eine Pressenanordnung, bei welcher das Problem der Steuerung einer Auflast auf einem gepressten Teil beim Anheben von Hauptkomponenten einer Zylinderanordnung zum Bewegen des Oberstempels durch einen zusätzlichen Presszylinder in der Kraftlinie von einem Haupt-PressZylinder zum Oberstempel gelöst wird. Durch den zusätzlichen Zylinder wird eine kurzzeitig verbleibende Auflast des Oberstempels gewährleistet, obwohl der eigentliche Haupt-Presszylinder bereits einen Teil der oberhalb des Oberstempels angeordneten Komponenten nach oben hin bewegt. Jedoch besteht bei dieser Pressenanordnung, wie auch bei den übrigen Pressenanordnungen, das generelle Problem, dass beim
Entlasten eines gepressten Pressteils und/oder beim Entformen des Pressteils, das heißt bei dessen Ausstoßen oder beim Abziehen, gegenläufige Bewegungen von zueinander unabhängig im Rahmenwerk gelagerten Zylindern durchzuführen sind. Dadurch wird eine ausreichend genau gesteuerte oder geregelte Entlastung des gepressten Pressteils nur bedingt ermöglicht, so dass zumeist ein Teil der derart gepressten Pressteile aufgrund von Entlastungsrissen ausgesondert werden muss.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine alternative
Pressenanordnung bzw. ein alternatives Verfahren zum Pressen von Pressteilen vorzuschlagen, wobei insbesondere eine Pressenanordnung bzw. ein Verfahren zum Herstellen von Pressteilen aus einem Schlicker zur Fertigung von vorzugsweise Segment- und Schalenmagneten vorgeschlagen werden soll.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Pressenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
Bevorzugt wird demgemäß eine Pressenanordnung zum Pressen von Pressteilen aus einem keramischen und/oder metallischen Material, mit einer Matrize, die eine Matrizenöffnung aufweist, mit einer Fülleinrichtung zum Füllen des Materials in die Matrizenöffnung, mit zumindest einem ersten Stempel, insbesondere Oberstempel, und zumindest einem dazu entgegengesetzt wirkenden zweiten Stempel, insbesondere UnterStempel, die zum Pressen des Pressteils aus dem Material in der Matrizenöffnung angeordnet und ausgebildet sind, und mit einer ersten und einer zweiten Verstelleinrichtung zum Verstellen von erstem Stempel und zweitem Stempel relativ zueinander bzw. zum Verstellen von Matrize und zumindest einem von erstem Stempel und zweitem Stempel relativ zueinander, wobei der Oberstempel in einem Rahmenwerk oder relativ zu einem Rahmenwerk feststehend angeordnet ist, wobei der zweite Stempel im Rahmenwerk oder relativ zum Rahmenwerk mit der ersten Verstelleinrichtung verstellbar gelagert ist und wobei die Matrize mit der zweiten Verstelleinrichtung relativ zum zweiten Stempel verstellbar gelagert ist, wobei die zweite Verstelleinrichtung an einem von der ersten Verstelleinrichtung relativ zum Rahmenwerk und zusammen mit dem zweiten Stempel verstellbaren Element angeordnet ist.
Das relativ zum Rahmenwerk und zusammen mit dem zweiten Stempel verstellbare Element ist bevorzugt zwischen dem zweiten Stempel und einem Kolben der ersten
Verstelleinrichtung angeordnet. Das relativ zum Rahmenwerk und zusammen mit dem Unterstempel verstellbare Element weist insbesondere zumindest eine Kolben-/Zylinder-Anordnung zum Verstellen der Matrize relativ zum verstellbaren Element auf.
Vorteilhaft ist die zweite Verstelleinrichtung ausgelegt und ansteuerbar zum Abziehen der Matrize nach dem Pressen des Pressteils unter Beibehaltung einer direkten Auflast des zweiten Stempels und des ersten Stempels über nur die erste Verstelleinrichtung relativ zu einer die erste
Verstelleinrichtung relativ zum Rahmenwerk abstützenden Anordnung, insbesondere unteren Platte.
Die Matrize ist bevorzugt als Multi-Pressteil-Werkzeug mit einer Vielzahl zueinander benachbarter Matrizenöffnungen zum gleichzeitigen Pressen einer entsprechenden Vielzahl von Pressteilen ausgebildet. Bevorzugt wird eine solche Pressenanordnung zum Pressen von Magneten bzw. Magnetrohkörpern als den Pressteilen. Dazu ist die Anordnung vorteilhaft mit einem Elektromagneten zum Magnetisieren und Entmagnetisieren eines oder mehrerer
Pressteile während der Fertigung ausgestattet, wobei ein im oberen Pressenbereich angeordneter Elektromagnet nicht mehr verfahren werden muss, sondern fest mit einem Gestell bzw. Rahmenwerk verbunden werden kann. Weitere angebaute Vorrichtungen, wie zum Beispiel ein Filterpapiertransport können ebenfalls fest mit dem Rahmenwerk verbunden sein. Ein eventuell notwendiger Schutz zum Verhindern von Zugriffen von außerhalb während des Betriebs wird überflüssig.
Die Matrize ist bevorzugt ausgebildet zum Zuführen eines
Schlickers in die Matrizenöffnung in einer Schließposition der Matrize, des zweiten Stempels und des ersten Stempels.
Eine unterseitige Fläche des Oberstempels ist in einem zentralen Bereich zur Ausbildung eines entsprechend strukturierten Pressteils strukturierbar und kann seitlich des strukturierten Bereichs Anschlagflächen zum abdichtenden Anlegen der Matrize aufweisen.
Bevorzugt wird außerdem ein Verfahren zum Pressen von
Pressteilen aus einem keramischen und/oder metallischen Material, bei dem in einem Rahmenwerk oder relativ zum Rahmenwerk zwei Komponenten von einem ersten Stempel, insbesondere Oberstempel, einem zweiten Stempel, insbesondere Unterstempel, und einer Matrize relativ zu den anderen Komponenten und relativ zu einem diese umgebenden und aufnehmenden Rahmenwerk mittels einer ersten und einer zweiten Verstelleinrichtung angeordnet sind, wobei die erste Verstelleinrichtung zum Verstellen des zweiten Stempels in Richtung des feststehenden ersten Stempels bzw. in entgegengesetzter Richtung im Rahmenwerk oder relativ zum Rahmenwerk angeordnet ist und wobei die Matrize mittels der zweiten Verstelleinrichtung relativ zum Unterstempel verstellbar gelagert ist, wobei die zweite Verstelleinrichtung gleichförmig zusammen mit dem zweiten Stempel mittels der ersten Verstelleinrichtung verstellbar angeordnet ist zum Verstellen von dem zweiten Stempel und dem ersten Stempel relativ zueinander und unabhängig von einer Verstellbewegung der Matrize während eines Ansteuerns einer Schließposition, einer Pressposition und/oder eines Abziehens der Matrize bei verbleibender Auflast über den ersten Stempel und den zweiten Stempel auf ein gepresstes Pressteil. Ein solches Verfahren ist insbesondere einsetzbar zum Betreiben einer derartigen Pressenanordnung.
Bei der Pressenanordnung bzw. dem Verfahren kann das zu pressende keramische und/oder metallische Material als ein pulver- und/oder granulatförmiges Material bereitgestellt werden. Möglich ist auch eine Bereitstellung des zu pressenden keramischen und/oder metallischen Materials als eine Pulversuspension bzw. ein sogenannter Schlicker.
Die Bezeichnung erster bzw. zweiter Stempel kann auch eine oder zwei Anordnungen aus jeweils mehreren Stempeln umfassen. Insbesondere ist alternativ auch eine kopfüber stehende Anordnung möglich, bei der ein Unterstempel feststehend ausgebildet ist und ein Verstellantrieb für den Oberstempel zusätzlich zum Oberstempel einen weiteren Matrizen- Verstellantrieb trägt.
Vorteile der bevorzugten Pressenanordnung bzw. des entsprechenden Verfahrens zum Pressen von Pressteilen bestehen somit insbesondere in dem einfachen Aufbau, bei dem in dem Rahmenwerk oberhalb einer Matrize keine Kolben, Zylinder und/oder Sicherheitsblöcke anzuordnen sind. Entsprechend finden im oberen Bereich des Rahmengestells oberhalb der Matrize auch keine aktiven Bewegungen statt, was die Bewegungsabläufe beim Pressen und auch beim Abziehen vereinfacht.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 - 5 eine Teilschnittansicht von Komponenten einer bevorzugten Pressenanordnung in verschiedenen Verfahrensschritten eines Verfahrens zum Pressen von Pressteilen und
Fig. 6 grob skizziert eine perspektivische Ansicht einer
Matrize mit einer Vielzahl von Matrizenöffnungen zum gleichzeitigen Pressen einer entsprechenden
Vielzahl von Pressteilen.
Wie aus den Figuren ersichtlich, besteht eine Pressenanordnung aus einer Vielzahl einzelner Komponenten, welche teilweise fest in einem Rahmenwerk 1 oder mittels beispielsweise einer Adapteranordnung relativ zu einem Rahmenwerk feststehend angeordnet sind, sowie aus weiteren Komponenten, welche relativ zu dem Rahmenwerk verstellbar angeordnet sind. Soweit die relativ zueinander beweglichen Komponenten in der dargestellten Pressenanordnung im unteren Bereich angeordnet sind, ist prinzipiell auch eine umgekehrte Anordnung der verschiedenen Komponenten mit dann im oberen Rahmenwerk beweglich gelagerten Komponenten umsetzbar. Insbesondere kann auch wahlweise als zentrales Werkzeug eine Matrize mit nur einer Matrizenöffnung zum Pressen jeweils nur eines einzelnen Pressteils pro Pressenzyklus oder eine Matrize mit zwei oder mehr Matrizenöffnungen zum gleichzeitigen Pressen einer entsprechenden Vielzahl von Pressteilen eingesetzt werden.
Beispielhaft dargestellt ist eine sogenannte Oberstempelplatte 1, welche relativ zu einem Rahmenwerk 2 feststehend im Rahmenwerk 2 angeordnet bzw. befestigt ist. Die Oberstempelplatte 1 weist einen nach unten hin von dieser abstehenden Obersteinpel 3 als einen ersten Stempel auf, dessen nach unten gerichtete Fläche entsprechend einer gewünschten Struktur eines zu pressenden Pressteils strukturiert ist. Bei der dargestellten Ausführungsforra weist der Oberstempel 3 eine nach unten hin gerichtete Fläche mit einer zentralen konkaven Einbuchtung 4 auf, welche von zwei dazu seitlichen Anschlagflächen 5 begrenzt ist. Insbesondere für die Herstellung von Segment- und/oder Schalenmagneten kann der Oberstempel 3 auch eine Magnetspule 7 aufweisen, welche während des Pressens zum Magnetisieren und Entmagnetisieren des entstehenden Pre'ssteils eingesetzt wird.
Unterhalb und von dem Oberstempel 3 beabstandet ist eine untere Platte 8 angeordnet, welche als eine Basisplatte relativ zu dem Rahmenwerk 2 feststehend in diesem angeordnet ist. Die untere Platte 8 trägt einen Presszylinder 9, welcher zum Verstellen eines Kolbens 10 in Richtung des Oberstempels 3 bzw. von dem Oberstempel 3 weggerichtet ausgebildet ist.
Durch die Bewegung des Kolbens 10 wird gleichförmig zusammen mit dem Kolben 10 ein Unterstempel 11 als ein zweiter Stempel mitbewegt. Der Unterstempel 11 ragt dabei vorzugsweise durchgehend in eine Matrizenöffnung 12 einer Matrize 13 hinein, um die Matrizenöffnung 12 nach unten hin zu verschließen. In der beispielhaften Schnittdarstellung ist eine seitliche Wandung der Matrizenöffnung 12 dargestellt. Die seitliche Wandung der Matrizenöffnung 12 weist eine Schlickeröffnung 14 auf, durch welche Schlicker, insbesondere
Barium- oder Strontium-Ferritschlicker in die Matrizenöffnung 12 eingelassen werden kann. Das Einlassen des Schlickers erfolgt, nachdem die Matrizenöffnung durch Aneinanderanliegen der Matrize 13 an den Anschlagflächen 5 des Oberstempels 3 geschlossen ist, so dass eine Schließposition (Fig. 2) gebildet wird.
Zum Verstellen der Matrize 13 relativ zum Unterstempel 11 ist die Matrize 13 über einen oder mehrere Abzug- und
Schließzylinder 15 und entsprechende Matrizenkolben 16 derart am Unterstempel 11 und/oder am Kolben 10 gelagert, dass eine Presstraverse 17, am oder in deren Körper der oder die Abzug- und Schließzylinder 15 ausgebildet sind, zusammen mit dem Kolben 10 und dem Unterstempel 11 bewegt wird. Vorzugsweise ist die Presstraverse 17 dabei zwischen einer oberen Stirnseite des Kolbens 10 und einer unteren Stirnseite des Unterstempels 11 angeordnet bzw. eingesetzt. Zwar sind auch bei einer solchen Anordnung zwei Zylinder-/Kolben-Systeme 9, 10 bzw. 15, 16 erforderlich, um sowohl den Unterstempel 11 als auch die Matrize 13 relativ zu dem Rahmenwerk 2 zu bewegen, jedoch werden die Bewegungsabläufe und die Steuerung eines Pressens bzw. eines Entlastungsdrucks überraschend deutlich vereinfacht.
Fig. 1 zeigt eine Position zum Reinigen der Matrize 13 bzw. der Matrizenöffnung 12. Fig. 2 zeigt die Pressenanordnung mit dem aus der Matrize 13 gebildeten Werkzeug in einer Schließposition, in welcher die Matrizenöffnung 12 über die Schlickeröffnung 14 mit Schlicker gefüllt wird. Vorzugsweise wird die Matrize 13 über die Abzug- und Schließzylinder 15 relativ zu der Krafteinwirkung auf den Unterstempel 11 etwas nach oben hin überdrückt, damit eine gute Abdichtung des Werkzeugs bzw. der Matrizenoberseite relativ zu dem
Oberstempel 3 bzw. zu dessen Anschlagflächen 5 gewährleistet wird. Fig. 3 zeigt eine nachfolgende Verdichtungsstellung, in welcher der Schlicker in der Matrizenöffnung 12 verdichtet wird, wobei zugleich überschüssige Flüssigkeit aus dem
Schlicker über für sich bekannte Mechanismen abgeführt wird. Nach dem ersten Verdichten erfolgt ein Druck-Halten und ein nachfolgender Druck-Abbau. Fig. 4 zeigt einen noch späteren Zeitpunkt eines Presszyklus, bei dem ein Abziehen mit Auflast und ein Druck-Abbau mit ebenfalls kontrollierter Auflast durchgeführt wird. Dabei wird mit dem Presszylinder 9 ein kontrollierter Druck des Unterstempels 11 relativ zu unteren Platte 8 gegen das Pressteil 18 ausgeübt, während die Matrize 13 nach unten hin abgezogen wird. Durch eine geeignete Regelung wird die Druck- bzw. Kraft-Einwirkung p mittels des Presszylinders 9 auf den Unterstempel 11 vorzugsweise konstant gehalten.
Fig. 5 zeigt eine noch spätere Stellung der Pressenanordnung, in welcher eine Pressteil-Entnahme und ein Reinigen des Unterstempeis durchgeführt wird. Dazu sind sowohl der Presszylinder 9 als auch der bzw. die Abzug- und Schließzylinder 15 jeweils nach unten hin verstellt, so dass die Oberseite des Unterstempels 11 mit dem darauf sitzenden Pressteil 18 freiliegt.
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Matrize 13, welche eine Vielzahl von Matrizenöffnungen 12 aufweist, um während eines einzigen Presszyklus mit einer entsprechenden Vielzahl von Oberstempeln 3 und Unterstempeln 11 eine entsprechende Vielzahl von Pressteilen zu fertigen.

Claims

Patentansprüche
1. Pressenanordnung zum Pressen von Pressteilen (18) aus einem keramischen und/oder metallischen Material, mit - einer Matrize (13) , die eine Matrizenöffnung (12) aufweist,
- einer Fülleinrichtung (14) zum Füllen des Materials in die Matrizenöffnung (12) ,
- zumindest einem ersten Stempel (3) und zumindest einem dazu entgegengesetzt wirkenden zweiten Stempel (11) , die zum Pressen des Pressteils (18) aus dem Material in der
Matrizenöffnung (12) angeordnet und ausgebildet sind, und
- einer ersten und einer zweiten Verstelleinrichtung (9, 10; 15, 16) zum Verstellen von Oberstempel (3) und Unterstempel (11) relativ zueinander bzw. zum Verstellen von Matrize (13) und zumindest einem von erstem Stempel (3) und zweitem Stempel (11) relativ zueinander, dadurch gekenn zeichnet , dass
- der erste Stempel (3) in einem Rahmenwerk (2) oder relativ zu einem Rahmenwerk (2) feststehend angeordnet ist, - der zweite Stempel (11) im Rahmenwerk (2) oder relativ zum Rahmenwerk (2) mit der ersten Verstelleinrichtung (9, 10) verstellbar gelagert ist und
- die Matrize (13) mit der zweiten Verstelleinrichtung (15, 16) relativ zum zweiten Stempel (11) verstellbar gelagert ist, wobei die zweite Verstelleinrichtung (15, 16) an einem von der ersten Verstelleinrichtung (9, 10) relativ zum Rahmenwerk (2) und zusammen mit dem zweiten Stempel (11) verstellbaren Element (17) angeordnet ist.
2. Pressenanordnung nach Anspruch 1, bei der das relativ zum Rahmenwerk (2) und zusammen mit dem zweiten Stempel (11) verstellbare Element (17) zwischen dem zweiten Stempel (11) und einem Kolben (10) der ersten Verstelleinrichtung (9, 10) angeordnet ist.
3. Pressenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das relativ zum Rahmenwerk (2) und zusammen mit dem zweiten Stempel (11) verstellbare Element (17) zumindest eine Kolben- /Zylinder-Anordnung (15, 16) zum Verstellen der Matrize (13) relativ zum verstellbaren Element (17) aufweist.
4. Pressenanordnung nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem die zweite Verstelleinrichtung (15, 16) ausgelegt und ansteuerbar ist zum Abziehen der Matrize (13) nach dem Pressen des Pressteils (18) unter Beibehaltung einer direkten Auflast des zweiten Stempels (11) und des ersten Stempels (3) über nur die erste Verstelleinrichtung (9, 10) relativ zu einer die erste Verstelleinrichtung (9, 10) relativ zum Rahmenwerk abstützenden Anordnung (8), insbesondere unteren Platte.
5. Pressenanordnung nach einem vorstehenden Anspruch, bei der die Matrize (13) als Multi-Pressteil-Werkzeug mit einer Vielzahl zueinander benachbarter Matrizenöffnungen (12) zum gleichzeitigen Pressen einer entsprechenden Vielzahl von Pressteilen (18) ausgebildet ist.
6. Pressenanordnung nach einem vorstehenden Anspruch mit einer Anordnung zum Pressen von Magneten als den Pressteilen (18) .
7. Pressenanordnung nach Anspruch 6 mit einem Elektromagneten (6) zum Magnetisieren und Entmagnetisieren eines Pressteils (18) während dessen Fertigung.
8. Pressenanordnung nach einem vorstehenden Anspruch, bei der die Matrize (13) ausgebildet ist, zum Zuführen eines Schlickers in die Matrizenöffnung (12) in einer Schließposition der Matrize (13), des zweiten Stempels (11) und des ersten Stempels (3).
9. Pressenanordnung nach einem vorstehenden Anspruch, bei der eine unterseitige Fläche des ersten Stempels (3) in einem zentralen Bereich zur Ausbildung eines entsprechend strukturierten Pressteils (18) strukturiert ist und seitlich des strukturierten Bereichs (4) Anschlagflächen (5) zum abdichtenden Anlegen der Matrize (13) aufweist.
10. Verfahren zum Pressen von Pressteilen aus einem keramischen und/oder metallischen Material, bei dem in einem Rahmenwerk (2) oder relativ zum Rahmenwerk (2) zwei Komponenten von einem ersten Stempel (3) , einem dazu entgegengesetzt wirkenden zweiten Stempel (11) und einer Matrize (13) relativ zu den anderen Komponenten und relativ zu einem diese umgebenden und aufnehmenden Rahmenwerk (2) mittels einer ersten und einer zweiten Verstelleinrichtung (9, 10; 15, 16) angeordnet sind, dadurch gekennze i chne t: , dass - die erste Verstelleinrichtung (9, 10) zum Verstellen des zweiten Stempels (11) in Richtung des feststehenden ersten Stempels (3) bzw. in entgegengesetzter Richtung im Rahmenwerk (2) oder relativ zum Rahmenwerk (2) angeordnet ist und - die Matrize (13) mittels der zweiten Verstelleinrichtung (15, 16) relativ zum zweiten Stempel (11) verstellbar gelagert ist, wobei die zweite Verstelleinrichtung (15, 16) gleichförmig zusammen mit dem zweiten Stempel (11) mittels der ersten Verstelleinrichtung (9, 10) verstellbar angeordnet ist zum Verstellen von dem zweiten Stempel (11) und dem ersten Stempel (3) relativ zueinander und unabhängig von einer Verstellbewegung der Matrize (13) während eines Ansteuerns einer Schließposition, einer Pressposition und/oder eines Abziehens der Matrize bei verbleibender Auflast über den ersten Stempel (3) und den zweiten Stempel (11) auf ein gepresstes Pressteil (18).
11. Verfahren nach Anspruch 10 zum Betreiben einer Pressenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Pressenanordnung bzw. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das zu pressende keramische und/oder metallische Material als ein pulver- und/oder granulatförmiges Material bereitgestellt wird.
13. Pressenanordnung bzw. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das zu pressende keramische und/oder metallische Material als eine Pulversuspension bereitgestellt wird.
14. Pressenanordnung bzw. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Stempel durch zumindest einen Oberstempel (3) und der zweite Stempel durch zumindest einen ünterstempel (11) ausgebildet ist.
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