KR102073415B1

KR102073415B1 - 충전 슈와 충전 라인들을 갖는 세라믹- 또는 금속 분말 프레스 그리고 이러한 프레스 내에서 압축 성형체를 가압하기 위한 방법

Info

Publication number: KR102073415B1
Application number: KR1020147016035A
Authority: KR
Inventors: 로란트 멘첼
Original assignee: 도스트 테크놀로지스 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2011-11-12
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2020-02-04
Also published as: US20150118339A1; JP2015504370A; JP6141296B2; WO2013067994A1; US10583480B2; CN104203553B; EP2776238A1; CN104203553A; KR20140097357A; DE102011118209A1

Abstract

본 발명은 다이(die)(1), 충전 슈(filling shoe)(3) 및 충전 라인들(filling line)(7, 8)을 포함하는 세라믹- 또는 금속 분말 프레스에 관한 것으로, 상기 다이는 재료를 채우고 압축하기 위한 다이 개구(2) 및 다이 표면(1o)을 갖고, 상기 충전 슈는 상기 재료(p)를 채우기 위해 이동 경로(4)를 따라서 상기 다이 표면(10) 위로 이동 가능하게 배치되어 있으며, 그리고 상기 충전 라인들은 상기 재료를 채우기 위해 상기 충전 슈(3)와 연결되어 있고, 이때 두 개 이상의 이러한 충전 라인(7, 8)은 상기 이동 경로에 대해 측방향으로부터 상기 충전 슈(3)와 연결되어 있다. 그 밖에, 본 발명은 상기와 같은 세라믹- 또는 금속 분말 프레스 내에서 금속 또는 세라믹 분말 형태 그리고/또는 과립 형태의 재료(p)로 채워진 압축 성형체(12)를 가압하기 위한 방법과도 관련이 있다.

Description

충전 슈와 충전 라인들을 갖는 세라믹- 또는 금속 분말 프레스 그리고 이러한 프레스 내에서 압축 성형체를 가압하기 위한 방법 {CERAMIC OR METAL POWDER PRESS HAVING A FILLING SHOE AND FILLING LINES AND METHOD FOR PRESSING A PRESSED BODY IN SUCH A PRESS}

본 발명은, 금속 또는 세라믹 분말 형태 그리고/또는 과립 형태의 재료를 채우고 압축하기 위한 다이 개구를 갖는 다이(die) 및 상기 재료를 상기 다이의 다이 개구 내로 채우기 위한 충전 슈(filling shoe)를 포함하는 세라믹- 또는 금속 분말 프레스와 관련이 있다. 그 밖에, 본 발명은 특히 이러한 프레스를 이용하여 압축 성형체를 가압하기 위한 방법과도 관계된다.

상기와 같은 프레스 및 방법은 예를 들어 EP 1 000 735 A2호에서 잘 알려져 있다. 이러한 장치에서는 소위 충전 슈가 다이의 다이 표면 위를 길이 방향으로 이동할 수 있다. 상기 충전 슈의 이동을 위해서는 구동 장치와 같은 가이드 장치(guide device)의 컴포넌트들이 이용되는데, 충전 슈가 이동 경로를 따라서 다이 표면 위를 전·후진 이동할 수 있기 위해 상기 구동 장치는 로드 장치(rod device)를 통해 상기 충전 슈에 결합되어 있다. 이 경우, 분말을 다이 개구 내로 채우기 위해 상기 충전 슈는 제 1 휴지- 및 귀환 위치로부터 전방으로 상기 다이 개구 위까지 이동한다. 일반적으로 상기 분말은 용기, 특히 분말 사일로(powder silo)로부터 충전 라인(filiing line)들을 이용해서 프레스 슈 내로, 그리고 상기 프레스 슈로부터 또는 상기 프레스 슈를 통해 상기 다이 개구 내로 이송된다. 이 경우, 상기 충전 라인들은 충전 슈 내부 공간에서 종료되는데, 상기 충전 슈 내부 공간은 후속하는 방법 단계에서 압축 성형체를 가압하기 위해 요구되는 만큼의 완전한 충전량을 수용하기 위해 선택적으로 충분히 크게 형성될 수 있다. 그와 동시에, 충전 동안에 또는 충전 이후에 충전 슈는 경우에 따라 다이 개구를 지나 짧은 구간을 이동하고, 그런 다음 상기 충전 슈는 이러한 제 2 휴지- 및/또는 귀환 위치로부터 제 1 휴지- 및 귀환 위치로 되돌아 온다. 그 다음에는 상기 다이 개구 내부에서 하부 스탬프 장치 및 상부 스탬프 장치의 스탬프 공정에 의해 다이 개구 내에 채워진 분말을 압축 성형체로 압축하기 위해서, 상기 상부 스탬프 장치의 스탬프들이 하강한다. 이어서 상기 압축 성형체를 분리하기 위해 그리고 상기 충전 슈를 다이 개구 위로 후속 이동시키기 위해 충분한 공간을 만들 목적으로, 상기 상부 스탬프 장치의 스탬프들은 다시 다이 표면 위에서 충분히 먼 위치로 후진 이동한다.

압축 사이클(press cycle)의 기간은, 예를 들어 충전 슈의 제 1 휴지- 및 귀환 위치로부터 출발하는 상기 충전 슈의 제 1 시작 시점에서 상기 위치로부터 출발하는 상기 충전 슈의 다음 시작 시점까지 연장된다. 다른 무엇보다도, 압축을 위한 컴포넌트들이 이러한 프레스 장치에 있어서 고가의 컴포넌트들이고, 주요한 작업 단계, 즉 압축될 재료로 채워진 압축 성형체의 가압을 실시하기 때문에, 상부 프레스 장치의 스탬프들이 작동하지 않는, 특히 분말과 접촉하지 않는 바로 그 기간이 손실 시간(loss time)으로서 간주된다.

이러한 장치의 경우에는 특히, 하나 또는 다수의 충전 라인 내부에 충분한 충전 압력을 형성하기 위해 상기 충전 라인들이 위로 가능한 한 가파르게 가이드 되어야 한다는 단점이 있다. 그러나 상기 충전 라인들의 가파른 경사는, 이 충전 라인들이 충전 위치에서 다이 개구 위에 있는 충전 슈와 함께 위로 멀리 돌출하게 하고, 그에 상응하게 위쪽으로 많은 공간을 필요로 하도록 만든다. 이로 인해, 상부 스탬프 장치는 위로 멀리 이동해야 한다. 상기 충전 라인들은 가능한 한 일정하게 이동할 수 있기 위해 후방에서 충전 슈쪽으로 가이드 되고, 상기 충전 슈가 선행할 때 이 충전 슈와 함께 앞쪽 방향으로 다이 개구 위로 당겨진다. 추가의 손실 시간은, 충전 재료를 휴대하지 않는 충전 슈가 자신의 제 2 귀환 위치로부터 다시 제 1 휴지- 및 귀환 위치로 되돌아와야 함으로써 발생한다.

DE 199 03 417 B4호에서도 상기와 같은 충전 장치가 잘 알려져 있다. 본 간행물의 장치의 경우에 충전 슈는 자신의 제 1 휴지- 및 귀환 위치로부터 전방으로 다이 개구 위로 가이드 되고, 그런 다음 측방향으로 왕복 선회하며, 이때 측면으로 상기 다이 개구 위를 완전히 넘어 이동한다. 충전 과정 동안에 여러 번의 이러한 횡방향 왕복 이동이 수행될 수 있고, 이러한 횡방향 이동과 휴지 위치로부터 다이 개구 위의 위치로 이동하는 상기 충전 슈의 왕복 이동이 중첩될 수 있다는 가능성들도 언급된다. 이러한 가능성들은, 다이 개구 내에서 가능한 한 균일한 분말 분포를 달성하는데 유익하다.

본 발명의 과제는 손실 시간이 감소되도록, 특히 압축 성형체를 가압하기 위한 사이클 기간이 감소될 수 있도록 세라믹- 또는 금속 분말 프레스를 개선시키는 것이다.

상기 과제는 특허 청구항 1의 특징들을 갖는 프레스에 의해서, 특허 청구항 6의 특징들을 갖는 방법에 의해서, 또는 청구항 11에 따른 프로그램을 갖는 데이터 캐리어(data carrier)에 의해서 해결된다. 바람직한 개선예들은 종속 청구항들의 대상이다.

상기 해결책에 있어서는 특히, 다이, 충전 슈 및 충전 라인들을 포함하는 세라믹- 또는 금속 분말 프레스가 바람직하며, 상기 다이는 금속 또는 세라믹 분말 형태 그리고/또는 과립 형태의 재료를 채우고 압축하기 위한 다이 개구 및 다이 표면을 갖고, 상기 충전 슈는 상기 재료를 채우기 위해 이동 경로를 따라서 상기 다이 표면 위를 이동 가능하도록 배치되어 있으며, 상기 충전 라인들은 상기 충전 슈 내로 혹은 상기 충전 슈를 통해서 상기 재료를 채우기 위해 이 충전 슈와 연결되어 있고, 이때 두 개 이상의 이러한 충전 라인은 상기 이동 경로에 대해 측방향으로부터 상기 충전 슈와 연결되어 있다.

"충전 슈가 다이 개구 위로 이동한다"는 표현은 특히, 상기 충전 슈가 자신의 내부 공간에 경우에 따라 이미 충분한 양의 재료를 가지고, 자신의 내부 공간에 존재하는 재료가 충전 슈와 다이 표면 사이에서 밖으로 나올 수 없도록 상기 다이 표면 위를 이동한다는 것도 의미한다. 충전 라인들이 다이 개구 위에서 이동할 때 비로소 압축될 재료가 상기 충전 라인들을 통해 가이드 되는 경우, 상기 충전 라인들은 다이 표면 바로 위까지 도달하도록 설계될 수 있다. 그러나 충전 라인들은 다이 표면으로부터 상대적으로 멀리 떨어져 충전 슈 내부 공간으로 가이드 될 수도 있다. 특히, 이미 그 자체로 잘 알려진 것과 같은 임의의 추가 형성예들도 실현 가능하다. 충전 슈가 다이 표면 위를 가능한 한 장애 없이 이동할 수 있기 위해, 충전 라인들은 특히 구부릴 수 있는 소형 튜브의 형태로 설계될 수 있다. 충전 라인들과 충전 슈를 연결하는 공정은 다양한 방식, 특히 그 자체로 잘 알려진 방식으로 이루어질 수 있는데, 다시 말해 충전 라인들이 충전 슈에 결합되는 방식부터 충전 슈의 몸체와 고정 결합되는 방식까지 다양한 방식에 의해 이루어질 수 있다.

바람직한 상기 형성예에 의해서는, 다이 표면에 대해 필요한, 프레스 구동 장치의 상부 스탬프 장치 및 상부 피스톤 장치의 왕복 동작이 상대적으로 더 짧아질 수 있다.

"충전 라인들이 이동 경로에 대해 측방향으로부터 충전 슈와 연결되어 있다"는 표현은 특히, 상기 충전 라인들이 이동 경로에 대해 횡방향으로부터, 다시 말해 이동 경로에 대해 평행한 전방 또는 후방이 아닌 방향에서 충전 슈로 가이드 되고 이 충전 슈에 배치된다는 것을 의미한다. 그러나, 이동 경로에 대해 비스듬하게 충전 슈쪽으로 뻗는 충전 라인들도 특히 충전 슈 내부 공간 및/또는 다이 개구를 더욱 충분히 일정하게 채울 수 있는 경우에 해당될 수 있다.

특히, 두 개 이상의 이러한 충전 라인이 이동 경로에 대해 측면으로 배치됨으로써, 위쪽으로 더 적은 자유 공간이 필요하게 되는데, 상기 자유 공간 위에는 상부 프레스 컴포넌트들이 배치되어 있는 한편, 충전 슈는 다이 개구 위에 위치한다. 그에 상응하게 상부 스탬프 장치 및 추가의 컴포넌트들이 다이 표면으로부터 위쪽으로 더 짧은 구간 멀어져야 함으로써, 더 짧은 사이클 기간이 달성될 수 있다.

이러한 "압축 성형체"로는 특히, 예를 들어 기어 휠(gearwheel)과 같이, 특수 세라믹(technical ceramics) 또는 금속으로 채워진 특수 압축 성형체(technical pressed body)가 고려된다.

충전 라인들, 특히 이러한 모든 충전 라인들이 이동 경로에 대해 측면으로 압축 공정 동안에 도달하는 귀환점들 사이에서 또는 충전 위치와 압축 공정 동안에 도달하는 귀환점 사이에서 충전 슈에 접속되는 방식의 프레스가 바람직하다. 다른 말로 하면, 상기와 같은 형성예에 있어서 "이동 경로에 대해 측면으로"라는 표현은, 상기 이동 경로가 다이 개구의 마주 놓인 두 개의 측면 상에서 압축 공정 동안에 도달하는 귀환점들 사이를 진행하거나 또는 충전 위치와 압축 공정 동안에 도달하는 귀환점 사이를 진행한다는 것과 관련하여 규정되었다.

특히, 충전 슈는 이동 경로에 대해 횡방향으로 자신의 둘레 면들에 접속된 충전 라인들이 없을 수 있다. 따라서 특히, 이동 경로에 대해 평행하게 진행하는 측벽에 충전 라인들이 배치될 수 있다. 그러나 상기 이동 경로에 대해 비스듬히 진행하는 충전 슈의 측벽들에도 이러한 충전 라인들이 접속될 수 있다. 상기 상황은 특히, 이동 경로에 대해 45°이하의 각도로 진행하는 측벽들의 경우에 적용된다.

특히, 충전 라인들이 이동 경로를 따라 진행하는 중앙 동선(central motion line)으로부터 간격을 두고 충전 슈의 측벽에 접속되고, 이때 상기 간격은 상기 중앙 동선에 대해 횡방향으로 뻗는 다이 개구의 측면 길이보다 더 큰 경우가 바람직하다.

"중앙 동선"이라는 표현은 특히, 충전 슈가 직선으로만 이동할 때의 직선 이동 경로를 의미할 수 있다. 그러나 경우에 따라서는, 특히 균일한 분말 분포를 달성하기 위해 다이 개구 위에서 충전 슈의 측면 이동이 요구되는 경우에 중앙 동선 또는 중앙 이동 경로에 대해 횡방향의 이동도 해당된다. "중앙 동선에 대한 충전 슈의 측벽에 결합된 충전 라인들의 결합 위치의 간격"이라는 표현은 특히, 중앙 동선에 대한, 특히 다이 개구의 중점에 대한 충전 슈 내부 공간의 내부 측벽의 간격을 의미한다. 그러나 개념의 정의에 따라서, 충전 슈의 외부 측벽의 외부 측벽점들은 충전 라인이 상응하는 측벽 내로 맞물리는 지점을 의미할 수도 있다.

"중앙 동선에 대해 횡방향"이라는 표현은 특히, 충전 슈의 두 개의 귀환 위치 사이에서 진행하는 이 충전 슈의 이동 경로의 길이 방향 연장부에 대한 횡방향을 의미한다. 상기 중앙 동선에 대한 횡방향의 이동은 특히, 연속적인 그리고 서로 중첩된 종방향 및 횡방향 이동을 포함한다.

충전 라인들 중 하나 이상의 충전 라인이 이동 경로에 대해 오른쪽 측면에서 충전 슈와 연결되어 있고, 충전 라인들 중 하나 이상의 충전 라인이 이동 경로에 대해 왼쪽 측면에서 충전 슈와 연결되어 있는 방식의 프레스가 바람직하다. 이동 경로에 대해 오른쪽 측면 및 왼쪽 측면에 충전 라인들이 가능한 한 일정하게 배치됨으로써, 충전 슈가 이 충전 슈에 고정된 충전 라인들과 함께 이동하는 동안에 상기 충전 슈의 이동이 주 이동 방향으로 오른쪽 및 왼쪽으로 일정한 영향을 미치게 된다.

금속 또는 세라믹 분말 형태 그리고/또는 과립 형태의 재료로 채워진 압축 성형체를 가압하기 위한 독자적인 방법으로서, 충전 슈에 의해서 다이의 다이 개구 내로 이러한 재료가 채워지고, 상기 충전 슈가 이동한 이후에 스탬프 장치에 의해 상기 재료가 다이 개구 내에서 압축되는 방법이 바람직하며, 이때 상기 방법은 이러한 세라믹- 또는 금속 분말 프레스 내에서 실시된다.

따라서 상기 방법은, 충전 슈의 이동 경로에 대해 측면으로 상기 충전 슈의 측벽에 충전 라인들 또는 소형 충전 튜브가 접속되어 있는 프레스에서 실시된다. 이러한 장치는 상부 프레스 컴포넌트들을 상대적으로 적게만 상승시키는데, 특히 압축 스탬프를 다이 표면 또는 다이 개구로부터 상대적으로 적게만 상승시키며, 따라서 전체적으로 더 짧은 사이클 기간을 야기한다.

독자적으로, 그리고 상기 언급된 방법과 무관하게 또한, 세라믹- 또는 금속 분말 프레스 내에서 충전 슈가 압축 사이클 동안에 제 1 휴지- 및/또는 귀환 위치로부터 이동 경로를 따라서 다이 개구를 넘어 제 2 휴지- 및/또는 귀환 위치로 이동하고, 후속하는 압축 사이클에서 비로소 반대 방향으로 상기 제 1 휴지- 및/또는 귀환 위치로 되돌아오는 방법이 바람직하다. 다른 말로 하면, 상기 충전 슈는 제 1 압축 사이클에서 전방으로 다이 개구를 지나가고, 재료의 한 번의 압축 공정 이후에 ―특히, 사전 압축 또는 종료 압축 공정 이후에― 비로소 제 2 압축 사이클에서 후방으로 다이 개구를 지나가며, 이때 새로 압축될 재료가 상기 다이 개구 내로 채워진다.

다이 개구 위를 지나가는 충전 슈의 상기 방법에 따른 이동은 다수의 장점을 제공한다. 다이 개구를 지나는 직선 이동에 의해서 압축 사이클 동안에는 제동- 및 속도 감속이 필요하지 않게 되는데, 이 경우에는 충전 슈가 우선 휴지 위치 또는 귀환 위치까지 제동되고, 그런 다음 역방향으로 자신의 제 1 휴지- 및 귀환 위치로 되돌아올 때 가속되어야 한다. 특히, 충전 슈가 동일한 압축 사이클 동안에 역방향으로 자신의 제 1 휴지- 및 귀환 위치로 되돌아오기 이전에, 상기 충전 슈가 경우에 따라 다이 개구에서 심지어 약간의 거리(some distance)를 지나 자신의 제 2 귀환 위치까지 이동하는 여정도 필요하지 않게 된다. 그 밖에, 충전 슈가 상기 압축 사이클 동안에 다시 되돌아오지 않고도, 다이 개구를 넘어 제 2 귀환 위치 쪽으로 일정하게 이동함으로써, 균일한 분말 분포가 달성될 수도 있다. 특히, 충전 슈가 다이 개구를 완전히 넘고, 그런 다음 동일한 압축 사이클 내에 다시 되돌아오는 경우와 비교하여, 동일한 압축 사이클 동안에 제 2 귀환 위치로만 이동하는 본 방법에 따른 바람직한 충전 슈의 이동은 이 충전 슈에 있어서 더 짧은 전체 이동 거리를 야기하고, 그에 상응하게 재차 더 짧은 사이클 기간을 야기하는데, 그 이유는 본 방법에서 충전 슈는 다이 개구를 지나가기는 하지만, 완전히 되돌아오지 않기 때문이다.

이러한 방법에 있어서, 충전 슈가 자신의 귀환 위치들 사이에서 이동 경로를 따라서 대체로 직선으로 이동하는 경우가 바람직하다. 이동 경로를 따라 가는 직선 이동이 바람직함으로써(그러나 예를 들어 다이 개구 위에서 측면 요동 운동(wobbling motion)할 수 있거나 또는 사행(meandering) 이동 경로가 구현 가능함), 경우에 따라 대체적으로만 직선 이동이 고려된다.

특히, 충전 슈가 다이 개구 위로 이동하는 동안에, 특히 자신의 귀환 위치들 사이 전체 이동 동안에 연속적으로 이동하는 방법이 실현 가능하다. 이 경우, "연속적으로"라는 표현은 특히, 균일한 분말 분포를 달성하기 위해 다이 개구 범위에서 충전 슈의 속도가 연속적이다는 사실을 의미한다. 그러나, 충전 슈의 속도가 변경되는 형성예들도 실현 가능하며, 이때의 "충전 슈의 연속 이동"은 충전 슈가 일시적인 정지 없이 자신의 귀환 위치들 사이에서 이동하는 것을 의미한다.

재료가 충전 라인들을 통해 가이드 되는 동안에 상기 재료가 동시에 각각 오른쪽과 왼쪽으로 동일한 수의 충전 라인들을 통해 충전 슈 및/또는 다이 개구 내로 이송되는 방법이 특히 바람직하다. 재료가 상기 충전 라인들 중 하나의 충전 라인을 통해 가이드 되면, 상기 상황은 충전 슈 및/또는 다이 표면 위로 이동하는 상기 충전 슈의 이동에 대하여 원하지 않은 강력한 영향을 미칠 수 있다. 압축될 재료가 충전 슈의 양측에 특히 일정하게 가이드 됨으로써, 상기 충전 슈 또는 상기 충전 슈의 이동에 대해 일정한 영향이 미치고, 그 결과 상기 충전 슈 또는 상기 충전 슈의 이동에 대해 일측에서의 바람직하지 않은 영향 혹은 일측에서의 과도한 영향이 미치지 않게 된다.

독자적으로 특히, 프로그램이 저장된 데이터 캐리어도 바람직한데, 상기 프로그램은 상기와 같은 방법을 실시하기 위해 프로그래밍되거나 그리고/또는 상기와 같은 프레스의 제어 장치 내에 프로그래밍되어 있다.

이러한 제어 장치는 충전 슈를 이동시키기 위해 프레스 내부에서 일반적으로 사용되는 제어 장치일 수 있으며, 상기 제어 장치는 다양한 프레스 컴포넌트들의 이동 과정을 이러한 제어 프로그램에 따라 실시하기 위해 설계되어 있다. 이 경우, 상기 제어 장치는 프로세서의 개념에서 순수 제어 장치로서 형성될 수 있지만, 소위 하드웨어- 및 소프트웨어 제어 가능한 컴포넌트들의 조합으로 형성될 수도 있다.

일 실시예는 하기에서 도면을 참조하여 더 상세하게 설명된다.

도 1은 충전 슈가 제공되어 있고 상기 충전 슈에 배치된 추가의 컴포넌트들을 갖는 예시적인 세라믹- 또는 금속 분말 프레스의 다이에 대한 평면도이고,
도 2는 도 1의 장치를 나타낸 측면도이며, 그리고
도 3은 시간의 경과에 따른 상부 스탬프 장치 및/또는 프레스 구동 컴포넌트들의 높이 조정 또는 다이의 다이 표면을 지나는 충전 슈의 이동을 나타내기 위한 중첩된 두 개의 흐름도이다.

도 1 및 도 2는 도 3에 도시된 압축 성형체(12)를 가압하기 위한 프레스의 컴포넌트들을 개략적으로 보여준다. 상기 압축 성형체는 하나 이상의 금속 또는 세라믹 분말 형태 그리고/또는 과립 형태의 재료(p)로 채워진 상태로 가압된다.

상기 프레스 내에는 다이 개구(2)를 갖는 다이(1)가 배치되어 있다. 상기 다이 개구(2)는 충전 장치에 의해 분말 형태 및/또는 과립 형태의 재료(p), 특히 세라믹 분말 그리고/또는 금속 분말을 채우기 위해 이용된다. 이때 이러한 재료 또는 분말로는 넓은 개념에서 과립 또는 미립자 분말과 과립 형태의 재료로 이루어진 혼합물도 고려된다.

상기 충전 장치는 다이(1)의 다이 표면(1o) 상에 제공되어 있는 충전 슈(3)를 포함한다. 상기 충전 슈(3)는 이동 경로(4)를 따라서 상기 다이 표면(1o) 위를 이동할 수 있거나 지나갈 수 있다. 이 경우, 컴포넌트들이 실선으로 표시되어 있는 제 1 휴지- 및/또는 귀환 위치(p1)에서, 컴포넌트들이 점선으로 표시되어 있는 제 2 휴지- 및/또는 귀환 위치(p3)쪽으로의 직선 이동이 바람직하다. 이때 상기 제 2 휴지- 및/또는 귀환 위치(p3)는 상기 다이 개구(2)의 건너편에 위치한다. "휴지- 및/또는 귀환 위치"는 특히 휴지- 및 귀환 위치 혹은 오로지 귀환 위치를 의미할 수 있다.

두 개의 휴지- 및/또는 귀환 위치(p1, p3)는, 충전 슈(3) 및 상기 충전 슈에 결합된 동안에 또는 고정된 컴포넌트들이 적어도 상기 휴지- 및/또는 귀환 위치들(p1, p3)에 위치하는 동안에 다이 개구(2) 내에서 압축 성형체가 가압될 수 있도록 상기 다이 개구(2)로부터 멀리 간격을 두고 위치한다.

상기 이동 경로(4)를 따르는 충전 슈(3)의 직선 운동 이외에 기본적으로는, 이 충전 슈(3)가 자신의 휴지- 및/또는 귀환 위치들(p1, p3) 사이를 이동하는 동안에 상기 이동 경로(4)에 대한 충전 슈의 횡방향 이동도 가능하며, 혹은 상기 충전 슈(3)의 중첩된 종방향- 및 횡방향 이동도 가능하다.

충전 슈(3) 및 상기 충전 슈에 배치된 또는 고정된 컴포넌트들을 이동시키기 위해서는 가이드 장치(5)가 이용되는데, 상기 가이드 장치는 상기 충전 슈(3)에 고정된 또는 결합된 로드 컴포넌트(rod component)들을 포함하며, 상기 로드 컴포넌트들은 구동 장치쪽으로 가이드 된다. 구동 장치 및 로드 컴포넌트들에 의해서 상기 충전 슈(3)는 다이 표면 위를 이동할 수 있다.

그 밖에, 상기 충전 장치는 두 개 이상의 충전 라인(7, 8)을 포함하고, 상기 충전 라인들은 분말 또는 과립 혹은 상기 분말과 과립의 혼합물을 분말 용기로부터 충전 슈(3) 내로 혹은 충전 슈(3)를 통해서 유도하거나 직접 다이 개구 내로 유도하는데 이용된다. 이동 경로(4)의 길이 방향 연장부에서 볼 때, 상기 충전 라인들 중 제 1 충전 라인(7)은 좌측에서 충전 슈(3)에 배치되어 있는 반면, 상기 충전 라인들 중 제 2 충전 라인(8)은 우측에서 충전 슈(3)에 배치되어 있다.

상기 충전 라인들(7, 8)은 바람직하게, 가이드 장치(5)에 의해서 충전 슈(3)와 함께 이동할 수 있기 위해서 구부러질 수 있는 재료로 이루어진 소형 충전 튜브로서 형성되어 있다. 이 경우, 상기 충전 라인들(7, 8)은 임의의 방식으로, 특히 그 자체로 잘 알려진 방식으로 충전 슈(3)의 몸체와 고정 연결될 수 있거나, 또한 단지 충전 슈(3)에 결합될 수 있다.

중앙 동선에 대해 횡방향으로 뻗는 다이 개구(2)의 측면 길이 또는 연장부(d2)와 관련하여, 충전 라인들(7, 8)의 고정점 또는 결합점은 충전 슈(3)에서 특히, 상기 중앙 동선에 대한 간격(d3)이 이 중앙 동선에 대해 횡방향으로 뻗는 다이 개구(2)의 측면 길이(d2)보다 크도록 이동 경로(4) 또는 상기 이동 경로(4)를 따라 진행하는 상기 중앙 동선의 측면으로 배치되어 있다. 이 경우, 상기 간격(d3)은 특히 이동 경로(4)의 측면으로 진행하는 충전 슈(3)의 측벽(11)에 대한 간격이다. 상기 측벽(11)으로는 특히, 전방 벽 또는 후방 벽 혹은 충전 슈(3)의 이동 방향에서 볼 때, 이 충전 슈의 상응하는 섹션은 고려되지 않는다. 이때 측벽은 관점에 따라서, 측벽(11)의 외측 점 또는 측벽(11)의 내측 점으로도 간주될 수 있다. 특히, 충전 라인들(7, 8)이 상기 측벽(11)을 통과하여 충전 슈(3)의 내부 공간(6) 내로 약간의 거리로 연장되면, 상기 충전 라인들(7, 8)이 상기 충전 슈 내부 공간(6) 내에 맞물리는 바로 그 지점이 측벽을 의미할 수도 있다.

도 1에서는 충전 라인들(7, 8)이 이동 경로(4)에 대해 약 90°의 각도(α)로 배치되어 충전 슈(3)에 고정되거나 결합되어 있다. 그러나 도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 결합은 선택적으로 다른 각도(α)로도 이루어질 수 있는데, 특히 45°초과 내지 90°까지의 각도로 이루어질 수 있다. 그 밖에, 이러한 개념에서 충전 슈(3)의 측벽(11)이 이동 경로(4)에 대해 평행하게 진행할 수 있을 뿐만 아니라, 충전 슈는 이동 경로(4)에 대해 비스듬한 연장부를 가질 수 있으며, 상기 연장부에는 이러한 충전 라인(7, 8)이 접속되어 있거나 결합되어 있다. 결론적으로 이동 경로(4)에서 볼 때, 충전 라인들(7, 8)이 측방향으로 충전 슈(3)로부터 멀어진다는 사실 혹은 그 여부가 중요하다. 그럼으로써, 충전 슈(3) 위에 가능한 한 많은 자유 공간이 유지되어, 결과적으로 상부 스탬프 장치는 다이 표면(1o) 또는 다이 개구(2)로부터 위쪽으로 단지 가능한 한 적게 이동할 수 있게 된다.

아래쪽으로부터는 하부 스탬프 장치(9)의 하나 또는 다수의 하부 스탬프가 다이 개구(2) 내로 돌출하고 상기 다이 개구(2)를 아래쪽으로 폐쇄한다. 예시적으로 나타나 있는 하부 스탬프들은 특히 구동 장치에 의해서 서로에 대하여 상대적으로 그리고 다이(1)에 대하여 상대적으로 이동할 수 있다. 분말 형태 및/또는 과립 형태의 재료(p)가 채워진 이후에는 이 재료가 상부 스탬프 장치(10)의 하나 또는 다수의 스탬프에 의해서 밀착되어 압축 성형체(12)로 압축될 수 있다. 상기 목적을 위해서는 상부 스탬프들이 위쪽에서 다이 개구(2) 내로 삽입되고, 이때 예시적으로 상기 다수의 상부 스탬프 또한 특히 구동 장치에 의해서 서로에 대하여 상대적으로 그리고 다이(1)에 대하여 상대적으로 이동할 수 있다.

도 2 및 특히 도 3에 도시된 바와 같은 방법에 따라서, 제 1 압축 사이클(c1) 동안에 충전 슈(3)는 이 충전 슈에 고정된 컴포넌트들과 함께, 특히 이 충전 슈의 측면에 배치되어 있는 충전 라인들(7, 8)과 함께 자신의 제 1 귀환 위치 또는 휴지- 및 귀환 위치(p1)로부터 다이 개구 방향으로 제 1 시점까지 이동한다. 이 경우, 재료(p)가 다이 개구에 채워질 때 충전 슈(3)는 중간 위치(p2)까지 제 1 이동 구간(d)을 이동한다. 충전 슈(3)의 이러한 이동 동안에 상부 스탬프 장치(10)는 이 상부 스탬프 장치를 조정하는 컴포넌트들과 함께 다이 개구(2) 위로 충분히 높게 상승된 높이(h)에 위치함으로써, 상기 충전 슈(3)는 이 충전 슈에 고정되거나 결합된 자신의 컴포넌트들과 함께 상기 다이 개구(2) 위로 이동할 수 있다. 시간(t)에 걸친 충전 슈(3)의 높이(h) 또는 이동 구간(d)이 나타나있는 흐름도(flow diagram)로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 경우의 상부 스탬프 장치(10) 및 충전 슈(3)의 이동은 부분적으로 서로 중첩되어 있을 수 있다.

독자적으로 실현 가능한 형성예에 따르면, 충전 슈(3)가 도시된 중간 위치(p2)에 도달할 때 또는 심지어 충전 슈(3)가 상기 중간 위치를 약간 넘어 이동하고 자신의 제 1 휴지- 및/또는 귀환 위치(p1)로 즉각 귀환한 경우에도 이미 제 1 사이클 기간(c1)의 시간 절약 또는 시간 단축이 달성될 수 있는데, 그 이유는 측면 배치된 충전 라인들(7, 8)로 인해 상부 스탬프 장치(10)의 상승에 있어서 더 낮은 높이(h)가 요구되기 때문이다.

그러나, 다이 개구(2)의 충전 이후에 또는 다이 개구의 충전 동안에 충전 슈(3)가 이 충전 슈에 배치된 컴포넌트들과 함께 간격을 두고 배치된 제 2 휴지- 및/또는 귀환 위치(p3)로 계속 이동하는 방법 실시예가 특히 바람직한데, 상기 방법 실시예도 마찬가지로 압축 성형체(12)의 가압을 가능하게 한다. 이 경우, 상기 압축 성형체의 가압은 이전에 충전 슈(3)가 자신의 본래 제 1 휴지- 및/또는 귀환 위치(p1)로 귀환 및 이동하지 않을 때 이루어진다. 상기 사실은 특히, 제 2 압축 사이클(c2)의 범주에서 비로소 충전 슈(3)가 제 1 휴지- 및/또는 귀환 위치(p1)로 되돌아오는 것을 보여주는 도 3에서도 알 수 있다. 상기 제 2 압축 사이클(c2) 동안의 충전 슈의 이러한 역방향 이동 중에는 다이 개구(2)가 재차 재료(p)로 채워지고 추가의 압축 성형체(12)가 가압된다.

다른 말로 하면, 두 개의 개별적인 압축 사이클(c1, c2) 중 상위의 사이클에서 제 1 압축 사이클(c1) 동안에는 다이 개구의 충전, 압축 성형체(12)의 가압 및 상기 압축 성형체의 분리가 실시되고 제 2 압축 사이클(c2) 동안에는 추가의 압축 성형체(12)가 가압되고 분리된다.

기본적으로는 다른 형성예들도 실현 가능한데, 예를 들어 다양한 재료들로 채워진 압축 성형체(12)를 가압하는 경우도 실현 가능하며, 이때에는 제 1 압축 사이클(c1)에서 제 1 재료로 다이가 채워지고, 스탬프 장치들(9, 10)의 이동에 의해서 사전 압축이 이루어지며, 그 다음에 제 2 압축 사이클(c2)에서 제 2 재료가 채워지고, 상기 제 2 재료는 후속하여 사전에 밀착된 제 1 재료와 함께 압축 성형체(12)로 압축된다. 당연히 추가의 재료들도 각각 후속하는 사전 밀착 공정을 거쳐 채워질 수 있으며, 그 다음에 압축 성형체(12)로의 최종 압축이 실시된다.

1 다이
1o 다이 표면
2 다이 개구
3 충전 슈
4 이동 경로
5 가이드 장치
6 충전 슈 내부 공간
7, 8 충전 라인
9 하부 스탬프 장치
10 상부 스탬프 장치
11 측벽
12 압축 성형체
d 충전 슈의 제 1 이동 구간
d2 중앙 동선에 대해 횡방향으로 뻗는 다이 개구의 측면 길이
d3 중앙 동선으로부터의 측면 간격
h 상부 스탬프 장치의 높이
p 금속 또는 세라믹 분말 형태 그리고/또는 과립 형태의 재료
p1 제 1 휴지- 또는 귀환 위치
p2 충전시 중간 위치
p3 휴지- 또는 귀환 위치
t 시간
α 이동 경로에 대한 충전 라인의 각도

Claims

세라믹- 또는 금속 분말 프레스로서,
―금속 또는 세라믹 분말 형태 그리고/또는 과립 형태의 재료(p)를 채우고 압축하기 위한 다이 개구(2) 및 다이 표면(1o)을 갖는 다이(die)(1),
―상기 재료(p)를 채우기 위해 이동 경로(4)를 따라서 상기 다이 표면(1o) 위를 이동 가능하도록 배치된 충전 슈(filling shoe)(3) 및
―상기 충전 슈(3) 내로 또는 상기 충전 슈를 통해서 상기 재료를 채우기 위해 상기 충전 슈(3)와 연결되어 있는 충전 라인들(filling line)(7, 8)을 포함하고,
―이때 두 개 이상의 이러한 충전 라인(7, 8)은, 상기 충전 슈(3)의 위에 자유 공간이 유지되도록 이동 경로에 대해 수직 위쪽 방향을 제외한 측방향으로부터 상기 충전 슈(3)와 연결되어 있는,
세라믹- 또는 금속 분말 프레스.
제 1 항에 있어서,
상기 충전 라인들(7, 8)은 이동 경로(4)에 대해 측면으로 압축 공정 동안에 도달하는 귀환점들 사이에서 또는 충전 위치와 압축 공정 동안에 도달하는 귀환점 사이에서 상기 충전 슈(3)에 접속되어 있는,
세라믹- 또는 금속 분말 프레스.
제 1 항에 있어서,
상기 충전 슈(3)는 이동 경로(4)에 대해 횡방향으로 자신의 둘레 면들에 접속된 충전 라인들이 없는,
세라믹- 또는 금속 분말 프레스.
제 3 항에 있어서,
상기 충전 라인들(7, 8)은 상기 이동 경로(4)를 따라 진행되는 중앙 동선(central motion line)으로부터 간격(d3)을 갖는 상기 충전 슈(3)의 측벽(11)에 접속되어 있고, 이때 상기 간격(d3)은 상기 중앙 동선에 대해 횡방향으로 뻗는 상기 다이 개구(2)의 측면 길이(d2)보다 큰,
세라믹- 또는 금속 분말 프레스.
제 4 항에 있어서,
상기 충전 라인들(7, 8) 중 하나 이상의 충전 라인은 이동 경로(4)에 대해 오른쪽 측면에서 상기 충전 슈(3)와 연결되어 있고, 상기 충전 라인들(7, 8) 중 하나 이상의 충전 라인은 이동 경로(4)에 대해 왼쪽 측면에서 상기 충전 슈(3)와 연결되어 있는,
세라믹- 또는 금속 분말 프레스.
금속 또는 세라믹 분말 형태 그리고/또는 과립 형태의 재료(p)로 채워진 압축 성형체(12)를 가압하기 위한 방법으로서,
―충전 슈를 통해서 다이(1)의 다이 개구(2) 내로 이러한 재료(p)가 채워지고, 그리고
―상기 충전 슈(3)가 이동(move away)한 이후에 스탬프 장치들(9, 10)에 의해 상기 재료(p)가 상기 다이 개구 내에서 압축되며,
―이때 상기 방법은 제 5 항에 따른 세라믹- 또는 금속 분말 프레스에서 실시되는,
압축 성형체의 가압 방법.
제 6 항에 있어서,
압축 사이클(press cycle)(c1) 동안에 상기 충전 슈(3)는 제 1 휴지- 및/또는 귀환 위치(p1)로부터, 이동 경로(4)를 따라서 상기 다이 개구를 지나 제 2 휴지- 및/또는 귀환 위치(p3)로 이동하고, 후속하는 압축 사이클(c2) 동안 비로소 원래대로 상기 제 1 휴지- 및/또는 귀환 위치(p1)로 이동하는,
압축 성형체의 가압 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 충전 슈(3)는 자신의 휴지 위치(p1)와 귀환 위치(p3) 사이에서 또는 귀환 위치들(p1, p3) 사이에서 상기 이동 경로(4)를 따라서 직선으로 이동하는,
압축 성형체의 가압 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 충전 슈(3)는 상기 다이 개구(2) 위를 이동하는 동안에 연속적으로 이동하는,
압축 성형체의 가압 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 재료(p)가 상기 충전 라인들(7, 8)을 통해 가이드 되는 동안에 상기 재료는 동시에 각각 오른쪽 및 왼쪽에서 동일한 수의 충전 라인들(7, 8)을 통해 상기 충전 슈(3) 및/또는 다이 개구(2) 내로 이송되는,
압축 성형체의 가압 방법.
프로그램이 저장된 데이터 캐리어(data carrier)로서,
제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위해 프로그래밍된,
프로그램이 저장된 데이터 캐리어.
세라믹- 또는 금속 분말 프레스로서,
―금속 또는 세라믹 분말 형태 그리고/또는 과립 형태의 재료(p)를 채우고 압축하기 위한 다이 개구(2) 및 다이 표면(1o)을 갖는 다이(die)(1),
―상기 재료(p)를 채우기 위해 이동 경로(4)를 따라서 상기 다이 표면(1o) 위를 이동 가능하도록 배치된 충전 슈(filling shoe)(3) 및
―상기 충전 슈(3) 내로 또는 상기 충전 슈를 통해서 상기 재료를 채우기 위해 상기 충전 슈(3)와 연결되어 있는 충전 라인들(filling line)(7, 8)을 포함하고,
―이때 두 개 이상의 이러한 충전 라인(7, 8)은, 상기 충전 슈(3)의 위에 자유 공간이 유지되도록 이동 경로에 대해 수직 위쪽 방향을 제외한 측방향으로부터 상기 충전 슈(3)와 연결되어 있고,
상기 프레스에서 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위해 제어 장치를 포함하는,
세라믹- 또는 금속 분말 프레스.
제 2 항에 있어서,
모든 상기 충전 라인들(7, 8)이 이동 경로(4)에 대해 측면으로 압축 공정 동안에 도달하는 귀환점들 사이에서 또는 충전 위치와 압축 공정 동안에 도달하는 귀환점 사이에서 상기 충전 슈(3)에 접속되어 있는,
세라믹- 또는 금속 분말 프레스.
제 9 항에 있어서,
상기 충전 슈(3)는 자신의 휴지 위치(p1)와 귀환 위치(p3) 사이 또는 귀환 위치들(p1, p3) 사이 전체 거리를 이동하는 동안에 연속적으로 이동하는,
압축 성형체의 가압 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 프로그램이 저장된 데이터 캐리어는 세라믹- 또는 금속 분말 프레스의 제어 장치 내에 프로그래밍된,
프로그램이 저장된 데이터 캐리어.