CN104203553A - 具有加料座和加料管道的陶瓷和/或金属粉末压力机和用于在这种压力机中挤压压制体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种陶瓷和/或金属粉末压力机，具有一包括阴模表面（1o）和一阴模孔（2）的阴模（1），用于填充和挤压原料，一加料座（3），它为了沿着运动轨迹（4）在阴模表面（1o）上填充原料（p）可运动地设置，和加料管（7,8），它们为了充满原料与加料座（3）连接，其中至少两个这样的加料管（7,8）从运动轨迹侧面方向与加料座（3）连接。本发明还涉及一种用于在这种陶瓷和/或金属粉末压力机中由金属的和/或陶瓷的粉末和/或颗粒形原料（p）挤压压制体（12）的方法。

Description

具有加料座和加料管道的陶瓷和/或金属粉末压力机和用于在这种压力机中挤压压制体的方法

技术领域

本发明涉及一个陶瓷和/或金属粉末压力机，它具有一阴模和一加料座，该阴模具有用于充满和挤压金属的和/或陶瓷的粉末原料和/或颗粒原料的阴模孔，该加料座用于填充原料到阴模的阴模孔里面。本发明还涉及一种用于通过尤其这种压力机挤压压制体的方法。

背景技术

例如由EP 1 000 735 A2已知这种压力机和方法。在这些装置中所谓的加料座可以在阴模的阴模表面上在纵向上调整。导向装置的部件用于调整，例如通过连杆装置耦联在加料座上的驱动装置，用于使加料座沿着运动轨迹在阴模表面上往复运动。在此加料座从第一静止和反向位置向前一直运动到阴模孔上面，用于使粉末充满阴模孔。粉末一般从容器、尤其粉末仓利用加料管输送到挤压座并且从挤压座或者通过挤压座输送到阴模孔里面。在此加料管终结在加料座内室里面，它可以选择足够大地构成，用于接收全部填充量，如同为了在下一方法步骤中挤压压制体所需的那样。在加料座从这个第二静止和/或反向位置返回到第一静止和反向位置之前，在充满期间或以后加料座必要时移动超过阴模孔一段距离。然后上冲头装置的冲头下降，用于使在阴模孔里面充满的粉末利用下冲头装置和上冲头装置的冲头在阴模孔内部挤压成压制体。接着上阴模装置的冲头再足够远地返回到阴模表面上方的位置，用于在阴模孔上面实现足够的空间，用于取出压制体并接着运动加料座。

挤压循环的持续时间例如从加料座的第一静止和反向位置的第一次起动直到其从这个位置的下一次起动。另外，因为用于压制的部件是这种压力装置的贵重部件并且执行主要的工作步骤、即由要被挤压的原料挤压压制体，因此那个时间被视为损耗时间，在损耗时间期间上压力装置的冲头不工作、即不与粉末接触。

在这种装置中的缺陷尤其是，为了在一个或多个加料管内部建立足够的填充压力要使加料管尽可能陡斜地向上导引。但是这造成，在充满位置通过加料座在阴模孔上方加料管向上伸出很多并且相应地需要许多向上的空间。由此必需使上冲头装置更多地向上调整。加料管为了实现尽可能均匀的运动从后面向着加料座导引并且在加料座向前移动时与加料座一起在前端方向上牵引到阴模孔上面。由此产生其它损耗时间，加料座不携带填充原料地必需从其第二反向位置再移动返回到第一静止和反向位置。

由DE 199 03 417 B4也已知这种加料装置。在这个装置中加料座从其第一静止和反向位置向前导引到阴模孔上面，然后侧向往复摆动，同时侧向完全超出阴模孔运动。也存在可能性，在加料过程期间可以执行多次这种往复横向运动并且这个横向运动也可以与加料座从其静止位置到阴模孔上面的位置的往复运动相叠加。这一点能够用于，在阴模孔里面实现尽可能均匀的粉末分布。

发明内容

本发明的目的是，这样改进陶瓷和金属粉末压力机，使得损耗时间减少，尤其可以减少用于挤压压制体的循环时间。

这个目的通过具有权利要求1特征的压力机、具有权利要求6特征的方法以及具有如权利要求11所述程序的数据载体实现。有利的扩展结构是从属权利要求的内容。

因此尤其优选一个陶瓷和/或金属粉末压力机，它具有一包括阴模表面的阴模和一用于填充和挤压金属的和/或陶瓷的粉末和/或颗粒形原料的阴模孔，具有一加料座，它为了填充原料沿着运动轨迹在阴模表面上可运动地设置，还具有加料管，它们为了充满原料到加料座里面或者通过加料座充满与加料座连接，其中至少两个这样的加料管从运动轨迹侧面方向与加料座连接。

所述加料座在阴模孔上面运动尤其也指的是，所述加料座以必要时在其内室里面已经足够的原料量在阴模表面上这样运动，使位于其内室里面的原料不会进入到加料座与阴模表面之间。所述加料管可以直接伸到阴模表面上地构成，如果只有在阴模孔上方调整时要挤压的原料才通过加料管输送。但是所述加料管也可以相对远离阴模表面地在加料座内室里面导引，尤其这样，如同对于它们已经公知的那样。所述加料管尤其可以以可弯曲的软管的形式构成，用于使加料座在阴模表面上尽可能无干扰地运动。所述加料管与加料座的连接可以以不同的、尤其公知的方式和方法实现，即例如通过耦联在加料座上直到与加料座基体固定连接。

通过优选的扩展结构能够实现压力机驱动装置的上冲头装置和上活塞结构与阴模表面相对较短的行程。

所述加料管从运动轨迹侧面方向与加料座连接，这尤其指的是，所述加料管从横交于运动轨迹的方向、即不从前面或后面平行于加料座的运动轨迹地导引并且设置在加料座上。但是倾斜于运动轨迹延伸到加料座的加料管还可以落到加料座下面，如果由此尤其能够实现足够均匀地充满加料座内室和/或阴模孔。

尤其能够实现，通过在运动轨迹侧面布置两个或多个这样的加料管向上需要更少的自由空间，在其上方设置上方的压力机部件，而加料座位于阴模孔上面。相应地上方的冲头装置和其它部件只需更少地向上离开阴模表面，由此可以实现更短的循环时间。

这种压制体尤其指的是由工业的陶瓷或金属制成的工业压制体，例如齿轮。

优选这样的压力机，其中所述加料管、尤其所有这些加料管在运动轨迹侧面在挤压期间驶向的反向点之间或者在充满与在挤压期间驶向的反向点之间连接在加料座上。换言之，对于这种扩展结构“在运动轨迹侧面”的定义取决于，所述运动轨迹或者在挤压期间驶向的反向点之间在阴模孔的两个对置侧面上延伸，或者在充满位置与在挤压期间驶向的反向点之间延伸。

所述加料座尤其可以在其横交于运动轨迹的周边上没有连接的加料管。因此尤其可以实现加料管在侧壁上的布置，该侧壁平行于运动轨迹延伸。但是这些加料管也可以连接在与其处于角度延伸的加料座侧壁上。这尤其适用于侧壁走向与运动轨迹呈45°以下或更小的角度。

尤其优选，所述加料管与沿着运动轨迹的中心运动线间隔地连接在加料座侧壁上，其中该间隔大于阴模孔垂直于中心运动线的侧面延展。

关于中心运动线尤其指的是直线的运动轨迹，如果所述加料座只直线地运动的时候。但是也可能指的是横交于中心运动线或者中心运动轨迹的运动，如果尤其在阴模孔上方期望加料座侧面运动，用于实现均匀的粉末分布的时候。关于加料管在加料座侧壁上的耦联位置与中心运动线的距离尤其指的是加料座内室的内侧壁与中心运动线、尤其与阴模孔中心点的距离。但是根据术语的定义也可以理解为加料座外侧壁在这个位置上的外侧壁点，在该位置加料管通到相应的侧壁里面。

关于横交于中心运动线的方向尤其指的是横交于加料座在其两个反向位置之间的移动行程纵向长度的方向。这尤其也包括连续的且相互叠加的纵向和横向运动。

优选这种挤压机，其中至少一加料管在运动轨迹右侧与加料座连接，并且至少一加料管在运动轨迹左侧与加料座连接。所述加料管在运动轨迹右侧和左侧的尽可能均匀的布置起到在加料座与固定在其上的加料管运动期间，均匀地影响加料座向着其主运动方向右侧和左侧运动的作用。

独立地优选一种用于由金属的/或陶瓷的粉末和/或颗粒形的原料挤压压制体的方法，其中在阴模的阴模孔里面通过加料座充满这种原料，并且在加料座移开以后原料在阴模孔里面通过冲头装置挤压，其中在这种陶瓷和/或金属粉末压力机中执行所述方法。

因此在一压力机中执行所述方法，在该压力机中所述加料座在其侧壁上侧面向着加料座运动轨迹连接加料管或填充软管。这种布置能够相对较少地从阴模表面或阴模孔抬起上方的压力机部件、尤其压力机冲头并因此实现总体上较短的循环时间。

独立地且与上述方法无关地优选一种方法，其中在陶瓷和/或金属粉末压力机中所述加料座在挤压循环期间从第一静止和/或反向位置沿着运动轨迹超出阴模孔调整到第二静止和/或反向位置，并且只有在接着的挤压循环中在相反方向上返回到第一静止和/或反向位置。换言之，所述加料座在第一挤压循环中向前越过阴模孔并且在挤压-尤其预挤压或最终挤压或者说最终压缩-原料以后才向后移动到第二挤压循环，其中重新将要挤压的原料填充到阴模孔里面。

按照方法这种在阴模表面上面调整加料座提供了许多优点。通过超过阴模孔的直线运动无需在挤压循环期间的制动迟滞和加速迟滞，在迟滞时加料座只有制动到静止位置或反向位置，然后必需在相反方向上加速返回到其第一静止和反向位置。尤其也无需精确移动，在精确移动时在加料座在同一挤压循环期间在相反方向上返回运动到其第一静止和反向位置之前，所述加料座必要时甚至超过阴模孔一段距离一直移动到其第二反向位置。通过加料座在超过阴模孔方向上均匀移动无需在这个挤压循环期间再返回到第二反向位置，尽管如此也可以实现均匀的粉末分配。尤其与加料座完全移动超过阴模孔然后在同一挤压循环中再返回相比，在这里优选的加料座运动中在同一挤压循环期间只在第二反向位置得到对于加料座较短的总行驶长度并相应地也得到较短的循环时间，因为尽管行程超过阴模孔，但是不完全返回移动。

在这种方法中有利的是，所述加料座在反向位置之间基本直线地沿着运动轨迹运动。优选沿着运动轨迹的直线运动，但是例如也可以实现在阴模孔上面的振实运动或者蛇形运动轨迹，由此也可能是只基本直线的运动。

尤其可以转换这些方法，其中所述加料座在阴模孔上面运动期间、尤其在其反向位置之间的整个运动期间连续地运动。在此关于连续地尤其指的是，所述加料座在阴模孔范围中的连续速度，用于实现均匀地分配粉末。但是也可以转换扩展结构，其中所述加料座的速度是变化的，其中加料座的连续运动指的是，所述加料座在其反向位置之间没有中间时间停止地运动。

特别优选这种方法，其中在原料通过加料管输送期间所述原料同时分别在右侧和左侧通过相同数量的加料管输送到加料座和/或阴模孔里面。如果原料通过一个加料管输送，这可能引起不期望地强烈地影响到加料座和/或其在阴模表面上的运动。通过尤其均匀地在加料座的两个侧面上输送要挤压的原料实现均匀地影响加料座或者其运动，由此不引起不期望的单侧或者过度单侧地影响到加料座或者其运动。

尤其独立地优选一个数据载体，具有存储在其上的程序，它用于执行这种方法和/或在这种压力机的控制装置中编程。

这种控制装置可以是用于使加料座在压力机内部运动通常使用的控制装置，它为了执行不同压力机部件的运动过程根据这种控制程序设计。在此所述控制装置可以在处理器的意义上设计成纯控制装置，但是也可以由所谓的硬件和软件控制的部分组合而成。

附图说明

下面借助于附图详细解释一实施例。附图中：

图1  示例的陶瓷和/或金属粉末压力机的阴模俯视图，具有放置的加料座和其它设置在其上的部件，

图2  图1的装置的侧视图和

图3  两个时间流程图，用于表示上方的冲头装置的高度调整和/或压力机驱动部件或者说加料座超过阴模的阴模表面的运动。

具体实施方式

图1和2简示出压力机的组成部分，用于挤压在图3中简示的压制体12。压制体由至少一金属的和/或陶瓷的粉末和/或颗粒形的原料p压制。

在压力机中设置一阴模1，它具有阴模孔2。阴模孔2用于利用加料装置充满粉末和/或颗粒形的原料p、尤其陶瓷粉末和/或金属粉末。在此这种原料或粉末在其它意义上也指的是颗粒或者细颗粒粉末和颗粒原料的混合物。

加料装置具有加料座3，它放置在阴模1的阴模表面1o上。加料座3沿着运动轨迹4在阴模表面1o上面运动或移动。在此优选从第一静止和/或反向位置p1（在该位置以实线表示部件）直线运动到第二静止和/或反向位置p3（在该位置以虚线表示部件）。在此第二静止和/或反向位置p3位于阴模孔2的另一侧。关于静止和/或反向位置尤其指的是静止和反向位置或者纯反向位置。

两个静止和/或反向位置p1，p3位于与阴模孔2这样远地间隔，使得可以在阴模孔2里面实现压制体的挤压，而加料座3和耦联或固定在其上的部件至少位于静止和/或反向位置p1，p3。

除了加料座3沿着运动轨迹4的直线运动以外，原则上也能够实现对运动轨迹4的横向运动，或者也可以实现叠加的纵向与横向运动，而加料座3在其静止和/或反向位置p1，p3之间调整。

导向装置5用于加料座3和设置或固定在其上的部件的运动，导向装置具有固定或耦联在加料座3上的连杆部件，它们导引到驱动装置。利用驱动装置和连杆部件加料座3可以在阴模表面上面运动。

加料装置还具有至少两个加料管7,8，它们用于，将粉末或颗粒或其混合物从粉末容器导引到加料座3里面或者通过加料座3或者直接导引到阴模孔2。从运动轨迹4的纵向观察第一加料管7设置在加料座3左侧，而第二加料管8设置在加料座3右侧。

加料管7,8最好设计成由可弯曲材料制成的加料软管，可以利用导向装置5与加料座3一起运动。加料管7,8可以以任意的方式和方法、尤其以公知的方式和方法与加料座3的基体连接，但是也可以只耦联在加料座3上。

与阴模孔2横交于中心运动线的侧面延展或长度d2相比，加料管7,8的固定点或耦联点尤其这样远地在运动轨迹4或中心运动线侧面沿着运动运动轨迹4设置在加料座3上，使与中心运动线的距离d3大于阴模孔2横交于中心运动线的侧面延展d2。在此距离d3尤其是与加料座3侧壁11的距离，侧壁在运动轨迹4侧面延伸。从加料座3的运动方向观察，侧壁11尤其不是加料座的前侧壁或后侧壁或者相应的壁段。在此侧壁根据观察方式可以视为侧壁11的外侧面的点或者视为侧壁11内侧面的点。尤其当加料管7,8穿过侧壁11伸进到加料座3的加料座内室6里面一段距离的时候，关于侧壁也可以指的是那些点，在这些点上加料管7,8通到加料座内室6里面。

在图1中示出，加料管7,8以与运动轨迹4成约90°的角度α设置，并且固定或耦联在加料座3上。如同在图2中所示的那样，这种耦联也可以选择以另一角度α实现，尤其以大于45°直到90°的角度。此外在这个意义上加料座3的侧壁11不仅平行于运动轨迹4延伸，而且也具有倾斜于运动轨迹4的长度，在侧壁上连接或耦联这种加料管7,8。最后重要的是，由运动轨迹4观察，加料管7,8是否在侧向上离开加料座3导引。由此在加料座3上方空出尽可能多的空间，由此使上方的冲头装置尽可能只需微少地离开阴模表面1o或阴模孔2向上运动。

从下面下冲头装置9的一个或多个下冲头伸进阴模孔2里面并且向下封闭阴模孔2。示例示出的下冲头尤其利用驱动装置相互间相对调整并且相对于阴模1调整。在填充粉末和/或颗粒原料p以后利用上冲头装置10的一个或多个冲头压缩原料并且挤压成压制体12。为此上冲头从上面插入到阴模孔2里面，其中例如多个上冲头尤其利用驱动装置相互间相对调整并且相对于阴模1调整。

如同在图2中且尤其在图3中所示的那样，按照本方法在第一挤压循环c1期间加料座3与固定在其上的部件、尤其与在其侧门设置的加料管7,8从其第一反向位置或者静止和反向位置p1在第一时刻在阴模孔方向上运动。直到中间位置p2在以原料p填充阴模孔时加料座3同时移动第一运动长度d，在加料座3的这个运动期间上冲头装置10与调整冲头装置的部件以抬起的高度h足够高地位于阴模孔2上面，使加料座3与固定和耦联在其上的部件可以在阴模孔2上方运动。如同由流程图通过加料座3在时间上的运动高度h或者说运动长度可以看出，上冲头装置10和加料座3的运动也部分地相互叠加。

按照独立转换的扩展结构已经通过达到简示的中间点p2或者即使在略微超出的情况下实现加料座3运动和立刻反向能够赢得时间或者说减少第一循环时间c1，因为由于侧面设置加料管7,8对于抬起上冲头装置10只需更少的高度h。

但是特别优选一方法扩展结构，其中加料座3与设置在其上的部件在填充阴模孔2以后或期间更多地向着间隔的第二静止和/或反向位置p3运动，它同样能够实现挤压压制体12。在此执行挤压，其中事先加料座3不反向和不运动到其初始的第一静止和/或反向位置p1。这尤其由图3可以看出，在那里只有在第二挤压循环c2范围内才实现加料座3返回到第一静止和/或反向位置p1的运动。在这个返回运动期间在第二挤压循环c2期间阴模孔2仍然以原料p充满并且挤压另一压制体12。

换言之，在由两个单个的挤压循环c1，c2组成的顶置循环中在第一挤压循环c1期间实现填充阴模孔、挤压压制体12和取出压制体12，并且在第二挤压循环c2期间挤压并取出另一压制体12。

原则上也可以转换其它扩展结构，例如在由不同原料挤压压制体12的情况下，其中在第一挤压循环c1中以第一原料填充阴模并且在第二挤压循环c2中填充第二原料之前，通过调整冲头装置9,10实现挤压，接着与预压缩的第一原料一起挤压成第二压制体12。当然在执行最终挤压成压制体12之前，也可以通过接着的预压缩填充其它原料。

附图标记清单

1  阴模

1o  阴模表面

2  阴模孔

3  加料座

4  运动轨迹

5  导向装置

6  加料座内室

7  加料管

8  加料管

9  下冲头装置

10  上冲头装置

11  侧壁

12  压制体

d  加料座的第一运动长度

d2  阴模孔垂直于中心运动线的侧面延展

d3  与中心运动线的侧面距离

h  上冲头装置的高度

p  金属的和/或陶瓷的粉末和/或颗粒形的原料

p1  第一静止或反向位置

p2  在填充时的中间位置

p3  静止或反向位置

t  时间

α加料管与运动轨迹的角度。

Claims (12)

1.一种陶瓷和/或金属粉末压力机，具有

-一包括阴模表面（1o）和一阴模孔（2）的阴模（1），用于填充和挤压金属的和/或陶瓷的粉末和/或颗粒形原料（p），

-一加料座（3），它为了填充原料（p）沿着运动轨迹（4）在阴模表面（1o）上可运动地设置，和

-加料管（7,8），它们为了充满原料到加料座（3）里面或者通过加料座（3）充满与加料座（3）连接，

-其中至少两个这样的加料管（7,8）从运动轨迹侧面方向与加料座（3）连接。

2. 如权利要求1所述的压力机，其中所述加料管（7,8）、尤其所有这些加料管（7,8）在运动轨迹（4）侧面在挤压期间驶向的反向点之间或者在充满与在挤压期间驶向的反向点之间连接在加料座（3）上。

3. 如权利要求1或2所述的压力机，其中所述加料座（3）在其横交于运动轨迹（4）的周边上没有连接的加料管。

4. 如上述权利要求中任一项所述的压力机，其中所述加料管（7,8）与沿着运动轨迹（4）的中心运动线间隔（d3）地连接在加料座（3）的侧壁（11）上，其中该间隔（d3）大于阴模孔（2）横交于中心运动线的侧面延展（d2）。

5. 如上述权利要求中任一项所述的压力机，其中至少一加料管（7,8）在运动轨迹（4）右侧与加料座（3）连接，并且至少一加料座（7,8）在运动轨迹（4）左侧与加料座（3）连接。

6. 一种用于由金属的和/或陶瓷的粉末和/或颗粒形的原料（p）挤压压制体（12）的方法，其中

-在阴模（1）的阴模孔（2）里面通过加料座（3）充满这种原料（p），并且

-在加料座（3）移开以后原料（p）在阴模孔里面通过冲头装置（9,10）挤压，

-其中在如上述权利要求中任一项所述的陶瓷和/或金属粉末压力机中执行所述方法。

7. 如权利要求6所述的方法，其中所述加料座（3）在挤压循环（c1）期间从第一静止和/或反向位置（p1）沿着运动轨迹（4）超出阴模孔调整到第二静止和/或反向位置（p3），并且只有在接着的挤压循环（c2）中才在相反方向上返回到第一静止和/或反向位置（p1）。

8. 如权利要求6或7所述的方法，其中所述加料座（3）在其静止和反向位置或反向位置（p1，p3）之间基本直线地沿着运动轨迹（4）运动。

9. 如权利要求6至8中任一项所述的方法，其中所述加料座（3）在阴模孔（2）上面运动期间、尤其在其静止和反向位置或反向位置（p1，p3）之间的整个运动期间连续地运动。

10. 如权利要求6至9中任一项所述的方法，其中在原料（p）通过加料管（7,8）导引期间所述原料同时分别在右侧和左侧通过相同数量的加料管（7,8）输送到加料座（3）和/或阴模孔（2）里面。

11. 一个数据载体具有存储在其上的程序，它用于执行如权利要求6至10中任一项所述的方法和/或在如权利要求1至5中任一项所述的压力机的控制装置中编程。

12. 一个如权利要求1至5中任一项所述的压力机，它具有控制装置，用于在压力机中执行如权利要求6至10中任一项所述的方法。