DE2110294C3 - Vorrichtung zum Pressen pulverisierten Materials - Google Patents

Description

65 In vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsge-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Pres- genstandes ist vorgesehen, daß im Umfang der zylin-

sen pulverisierten Materials zur Herstellung von drischen Werkzeugteile zwei diametral gegenüberlie-

Werkstücken, die eine unter einem Steigungswinkel gende, als Nuten ausgebildete Kurvenbahnen einee-

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arbeitet sind, in die Ablauf rollen eingreifen, die an den axialen Schub der Werkzeuge 10, 12 jiufnehmen

auf der Ober- und Unterseite des Pressentisches be- und eine spielfreie Drehung derselben ermöglichen,

festigten Trägern gelagert sind. Mit den rotierenden Druckplatten 30 bzw. 32 sind

An Stelle der zwei diametral gegenüberliegenden obere und untere Werkzeugteile 42 bzw. 44 fest ver-

Kurvenbahnen kann je nach Erfordernis auch nur 5 bunden, die Kurvenbahnen 50 bzw. 52 aufweisen, in

eine Kurvenbahn oder mehr als zwei Kurvenbahnen die Ablaufrollen 46 bzw. 48 eingreifen, die den

mit <'cn ihnen zugeordneten Ablaufrollen vorgesehen , Werkzeugen 10 bzw. 12 eine vorbestimmte Drehbe-

sein. wegung erteilen, wenn sie gegenüber der Matrize 16

Gemäß der Erfindung wird bevorzugt, daß die aufwärts bzw. abwärts bewegt werden, um bei diesen

Stempel unabhängig voneinander betätigbar sind und io Bewegungen aus dem Formhohlraum 17 heraus bzw.

unterschiedlich große Hübe ausführen können. in denselben eingeführt zu werden. Diese Getriebe-

Um ein einwandfreies Einführen des Oberstempels anordnung weist im Ausführungsbeispiel zwei gegenin den Fc, ,.!hohlraum der Matrize zu gewährleisten, überliegend angeordnete Kurvenbahnen und Ablaufsieht die Erfindung vor, daß die Kurvenbahnen des rollen auf.

den Oberstempel tragenden Werk/eugteils einen sich 15 Die Kurvenbahnen 50, 52 der Werkzeugteile 42 achsparallel erstreckenden Abschnitt und einen bzw. 44 sind als Nuten 50 bzw. 52 ausgebildet schraubenlinienförmig verlaufenden Abschnitt auf- (s. F i g. 2 und 3), die genau entsprechend dem erforweisen, welch letzterer beim Auftreffen des Ober- derlichen Steigungswinkel des zu pressenden Werkstempels auf die Matrize wirksam wird. Stücks geschliffen sind, und erstrecken sich um den

Um ein leichtes Umstellen der Vorrichtung zur 20 Umfang der Werkzeugteile. Die Nuten und Ablauf-Herstellung unterschiedlicher Werkstücke zu gestat- rollen greifen spielfrei ineinander und können eine ten, sieht ein weiteres Merkmal der Erfindung vor, beliebige Form aufweisen. Weiterhin kann eine daß die Matrize und die Stempel mittels Klemmrin- Gleit- oder Abwälzoerüürung zwischen den Nuten gen austauschbar angeordnet sind. und Ablaufrollen vorgesehen sein, wobei jedoch die

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstan- 25 Abwälzbewegung bevorzugt wird. Die Ablaufrollen

des soll nunmehr an Hand der Zeichnungen be- 46, 48 sind an Säulen 54 bzw. 56 gelagert, die am

schrieben werden. Es zeigt Pressentisch 14 befestigt sind, um die Ablaufrollen

F i g. 1 einen axialen Schnitt einer bevorzugten 46, 48 in Eingriff mit den Kurvenbahnen 50, 52 zu

Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, halten. Es sind vorzugsweise zwei Säulen rechts und

F i g. 2 eine Teilvorderansicht der Vorrichtung, in 30 links mit Abstand von der Mittellinie der Matrize 16

der die Anordnung des Oberstempels und die Kur- angeordnet, um einen ungehinderten Zuging zum

venbahn zum Antrie¹ desselben teilweise im Schnitt Einfüllen des Pulvers in den Formhohlraum zu

gezeigt sind, schaffen.

F i 2· 3 eine Teilseitenansicht der Vorrichtung, in Der Ober- und Unterstempel 58 bzw. 60 sind an

der der Untcrstcmpel mit seiner Kurvenbahn zum 35 den oberen und unteren Werkzeugteilen 42 bzw. 44

Antrieb desselben teilweise im Schnitt gezeigt ist, durch Klemmringe 62 bzw. 64 festgeschraubt. Im

F i g. 4 einen Ax.nisclinitt des Oberstempels, Ausführungsbeispiel sind die Stempel 58, 60 zur

Fig.5 eine Teilansicht des Oberstempels, in der Herstellung von Schrägzahnrädern mit Schrägverzah-

die Schrägverzahnung dargestellt ist, nungen 66, wie aus den F i g. 4 bis 7 ersichtlich, ver-

F i g. 6 einen Axialschnitt des Unterstempels, 40 sehen. Die Zähne haben einen vorbestimmten Stei-

Fig. 7 eine Teilansicht des Unterstempels, in der gungswinkel, der dem des zu pressenden Schrägzahn-

die Schrägverzahnung dargestellt ist, und rades entspricht. Die Matrize 116 hat entsprechende

F i g. 8 einen Axialschnitt der Matrize, der die Zahnlücken 68 (s. F i g. 8), in die die Zähne der

Schrägverzahnung des Formhohlraums zeigt. Stempel 58 bzw. 60 passen.

Aus den Fig. 1 bis3 ist ersichtlich, daß die Vor- 45 Das untere Werkzeug 12 weist ferner eine Kernrichtung obere und untere Werkzeuge aufweist, die Stangenbaugruppe 70 auf, mit einer langgestreckten im ganzen mit 10 bzw. 12 bezeichnet und an gegen- Kernstange 72, die frei drehbar mittels Kegelrollenlaüberliegenden Seiten eines Pressentisches 14 an- gern im unteren Werkzeug 12, wie in Fig. 1 gezeigt, geordnet sind. Eine Matrize 16 mit einem das zu gelagert ist. Die Lagerung der Kernstange 72 kann pressende Pulver aufnehmenden Formhohlraum 17 50 durch eine Neoprendichtung od. dgl. abgedeckt sein, ist mittels eines Klemmringes 18 und Schrauben 20 Eine zusätzliche Dichtung, beispielsweise ein auf dem Pressentisch 14 befestigt. O-Ring, kann zwischen der Druckplatte 32 und dem

Die oberen und unteren Werkzeuge sind an den Haltering 38 des unteren Werkzeugs 12, falls eroberen und unteren Stempeln 22 bzw. 24 einer übli- wünscht, vorgesehen sein. Diese Dichtungen dienen chen Vertikalpresse (nicht dargestellt) mittels festste- 55 zur Verhinderung des Eindringens von herabfallenhender Druckplatten 26 bzw. 28 befestigt. Diese dem Metallpulver.

Platten sind in dem Sinne feststehend, daß sie sich Wenn der Formhohlraum der Matrize 16 mit Me-

nicht frei drehen können, sondern nur eine Hin- und tallpulver gefüllt ist und der Unterstempel 60 in den

Herbewegung gemäß den Bewegungen der Presse- Formhohlraum, wie in F i g. 1 gezeigt, eingeführt ist,

stempel durchführen können. 5o wird das obere Werkzeug 10 betätigt, um den Ober-

Eine Drehbewegung der Werkzeugteile gegenüber stempel 58 in den Formhohlraum einzuführen. Die den Platten 26 und 28 wird durch rotierende Druck- unteren Abschnitte 50 α der Kurvenbahnen 50 verplatten 30 bzw. 32 ermöglicht, die durch mit Druck- laufen achsparallel, während die oberen Abschnitte platten 26 und 28 zusammengeschraubte Halteringe 50ft schraubenlinienförmig, wie in Fig.2 gezeigt, 36 und 38 in Stellung gehalten sind. Zwischen den 65 verlaufen, so daß sich der Stempel 58 bei der Ab-Halteringen 36, 38 und Druckplatten 30, 32 sowie wärtsbewegung zur Matrize 16 hin zunächst ohne zwischen den Druckplatten und den feststehenden Drehung bewegt und dann beim Eindringen in den Druckplatten 26, 28 sind Wälzlager angeordnet, die Formhohlraum gedreht wird.

Demgemäß bewegen sich die Zähne der Stempel in aufwärts in den Formhohlraum gedreht, bis das

einer schraubenlinienförmigen Bahn, wenn sich die Werkstück ausgeworfen ist.

Stempel drehen und bewegen sich in die und aus der Das gepreßte Zahnrad dreht sich frei in der Ma-Matrize. Die genaue Form und Länge der Kurven- trize, um das Auswerfen zu gestatten. Der Unterbahnen hängt von der besonderen Zahnform od. dgl. ₅ stempel 60 wird dann in seine Ausgangsstellung zudes zu pressenden Gegenstandes ab. rückbewegt und die Vorrichtung ist zum Pressen

Das untere Werkzeug 12 wird in ähnlicher Weise, eines weiteren Werkstückes bereit. Nach dem Ausjedoch in geringerem Maße bewegt, wie dies aus der werfen kann das Zahnrad einer Sinter-Wärmebe-Stellungsdifferenz der beiden Werkzeuge in der handlung od. dgl. unterworfen werden, um die Her-Zeichnung ersichtlich ist. Die Kernstange 72 er- ₁₀ stellung zu vervollständigen.

streckt sich durch eine axiale Bohrung des Unter- Obwohl der Preßvorgang der beschriebenen Vorstempels 60 und in eine axiale Bohrung des Ober- richtung die gleichzeitige Abwärtsbewegung des stempeis 58 während des Pressens, um ein mittleres Oberstempels und Aufwärtsbewegung des Unter-Loch im Schrägzahnrad zu formen, stempeis beschreibt, wird darauf hingewiesen, daß

Es ist wichtig, zu bemerken, daß der Formhohl- ₁₅ andere Arbeitsvorgänge verwendet werden können,

raum die Stempel während der Drehbewegung nicht Beispielsweise kann der untere Stempel in bekannter

führt. Ein derartiger Versuch erwies sich als erfolg- Weise in den Formhohlraum eingeführt und während

los, da die Matrizen im allgemeinen aus Material, des Pressens mit dem Oberstempel in einer festen

wie Wolframkarbid, hergestellt sind, das extrem hohe Stellung gehalten werden. Der untere Stempel würde

Drücke aufnehmen kann, jedoch sehr spröde ist und ₂₀ dann nur bewegt, um das gepreßte Werkstück auszu-

wenig Widerstand gegen Scherkräfte aufweist. Es ist werfen.

daher ein wichtiges Merkmal der Erfindung, daß die Auf diese Weise kann ein beliebiges Pulvermate-Kurven anordnung die Drehbewegung während des rial, wie Kunststoffpulver, eisen- und nicht eisenhal-Pressens erzeugt, ohne wesentlich von der Matrize tige Metallpulver od. dgl. gepreßt werden. Die Umunterstützt zu werden. _2J kehrung gewisser zuvor beschriebener Teile ist mög-

Die genaue Ausbildung und Länge der Kurven- Hch. Beispielsweise können die Kurvenbahnen in den

bahnen 50 bzw. 52, der Zähne der Stempel und der Stützen und die Ablaufteile am oberen und unteren

Zahnlücken im Formhohlraum der Matrize 16 müs- Werkzeug angeordnet sein.

sen komplementär sein und mit der vorbestimmten Wie ersichtlich, sieht die Vorrichtung gemäß der

Form des herzustellenden Zahnrades übereinstim- ₃₀ Erfindung Stempel vor, die mit einer Drehbewegung

^men· in einen Formhohlraum eingeführt werden, die mit

Um das gepreßte Zahnrad auszuwerfen, wird der einfachsten Mitteln durch die Vertikalbewegung der

Oberstempel 58 angehoben und der Unterstempel 60 Stempel einer üblichen Presse erzeugt wird

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

ι 2 ρ . .. , verlaufende Umfangskontur aufweisen, wie z.B. Patentansprüche. Zahnräder mit schräger Außenverzahnung, mit einer

1. Vorrichtung zum Pressen pulverisierten Ma- Matrize, durch die sich ein Formhohlraum emrcckt, terials zur Herstellung von Werkstücken, die eine der eine der Außenkontur des herzustellenden Werkunter einem Steigungswinkel verlaufende Um- 5 Stücks entsprechende Innenkontur aufweist, einen fangskontur aufweisen, wie z.B. Zahnräder mit ständig in den Formhohlraum der Matrize eingreischräger Außenverzahnung, mit einer Matrize, fenden, drehbar gelagerten Unterstempel, dessen durch die sich ein Formhohlraum erstreckt, der Außenkontur der Innenkontur des Formhohlraums eine der Außenkontur des herzustellenden Werk- entspricht und den Boden des Formhohlraums bildet, Stücks entsprechende Innenkontur aufweist, to einen vertikal in und außer Eingriff mit dem Formeinem ständig in den Formhohlraum der Matrize hohlraum der Matrize beweglichen, an einem Presseeingreifenden, drehbar gelagerten Unterstempel, stempel drehbar gelagerten Oberstempel, dessen dessen Außenkontur der Innenkontar des Form- Außenkontur der Innenkontur des Forrahohlraums hohlräume entspricht und dui Boden des Form- entspricht und je einer dem Ober- und dem Unterhohlraums bildet, einen vertikal in und außer 15 stempel zugeordneten Getriebeanordnimg, durch die Eingriff mit dem Formhohlraum der Matrize be- die Stempel bei einer axialen Relativbewegung zur weglichen, an einem Pre?senstempel drehbar ge- Matrize entsprechend der Steigung der fnnenkontur lagerten Oberstempel, dessen Außenkontur der des Matrizenformhohlraums in gegenläufige Drehung Innenkontur des Formhohlraums entspricht und versetzbar sind.

je einer dem Ober- und dem Unterstempel zu- 20 Derartige Vorrichtungen sind der deutschen Ausgeordneten Getriebeanordnung, durch die die legeschrift 1 483 708, der deutschen Offenlegungs-Stempel bei einer axialen Relativbewegung zur schrift 1 959 647 und der deutschen Patentschrift Matrize entsprechend der Steigung der Innenkon- 1 293 397 als bekannt zu entnehmen. Diese bekanntur des Matrizenformhohlraums in gegenläufige ten Vorrichtungen sind äußerst aufwendig und wei-Drehung versetzbar sind, dadurch gekenn- 25 sen durchweg recht vielgliederige Getriebeanordnunzeichnet, daß die Matrize (16) in einem orts- gen für den Ober- und Unterstempel auf. Hinzu festen Pressentisch (14) angeordnet und der Un- kommt, daß die Zugänglichkeit zur Matrize und die terstempel (60) in axialer Richtung gegenläufig Sicht darauf durch die sie umgebenden Stützelemente zum Oberstempel (58) bewegbar ist und daß die stark behindert ist, was sich vor allem beim Füllen die Drehung des Ober- und des Unterstempels (58 30 des Formhohlraums mit pulverisiertem Material und bzw. 60) bewirkenden Getiiebeanordnungen (42, Austragen des fertigen Werkstücks ungünstig aus-46, 50 bzw. 44, 48, 52) jeweils aus mindestens wirkt. Die Möglichkeit eines Austausches der Werkeiner Kurvenbahn (50 bzw. 52) und einem darin zeuge zur Herstellung unterschiedlicher Werkstücke eingreifenden Ablaufteil (46 bzw. 48) bestehen, ist nicht vorgesehen, was als weiterer Nachteil anzuwobei die Getriebeanordnung zwischen einem 35 sehen ist.

den Ober- und den Unterstempel (58 bzw. 60) Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im

tragenden Werkzeugteil (42 bzw. 44) und den Aufbau verhältnismäßig einfache Vorrichtung zu

ortsfesten Pressentisch (14) angeordnet sind. schaffen, bei der die Sicht auf die Matrize nicht be-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- hindert und eine leichte Zugänglichkeit und Auskennzeichnet, daß im Umfang der zylindrischen 40 tauschbarkeit der Werkzeuge und Getriebeteile zur Werkzeugteile (42 bzw. 44) zwei diametral ge- Herstellung unterschiedlicher Werkstücke gewährleigenüberliegende, als Nuten ausgebildete Kurven- stet ist.

bahnen (50 bzw. 52) eingearbeitet sind, in die Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß da-

Ablaufrollen (46 bzw. 48) eingreifen, die an auf durch gelöst, daß die Matrize in einem ortsfesten

der Ober- und Unterseite des Pressentisches (14) 45 Pressentisch angeordnet und der Unterstempel in

befestigten Trägern (54 bzw. 56) gelagert sind. axialer Richtung gegenläufig zum Oberstempel be-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- wegbar ist und daß die die Drehung des Ober- und durch gekennzeichnet, daß die Stempel (58 bzw. des Unterstempels bewirkenden Getriebeanordnun-60) unabhängig voneinander betätigbar sind und gen jeweils aus mindestens einer Kurvenbahn und unterschiedlich große Hübe ausführen können. 50 einem darin eingreifenden Ablaufteil bestehen, wobei

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 die Getriebeanordnung zwischen einem den Oberbis3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurven- und den Unterstempel tragenden Werkzeugteil und bahnen (50) des den Oberstempel (58) tragenden den ortsfesten Pressentisch vorgesehen sind.
Werkzeugteilb (42) einen sich achsparallel er- Durch die Erfindung ist eine im Aufbau wesentlich streckenden Abschnitt (50 a) und einen schrau- 55 einfachere Vorrichtung geschaffen. Die Werkzeuge benlinienförmig verlaufenden Abschnitt (50 b) sind frei zugänglich, was sich vor allem auf die Beaufweisen, welch letzterer beim Auftreffen des Schickung der Matrize mit Pulvermaterial und die Oberstempels auf die Matrize (16) wirksam wird. Austragung der Werkstücke günstig auswirkt. Auch

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 die Austauschbarkeit der Werkzeuge zur Herstellung bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize 60 verschiedener Werkstücke kann verhältnismäßig (16) und die Stempel (58 und 60) mittels Klemm- schnell und ohne großen Aufwand vorgenommen ringen (18) austauschbar angeordnet sind. werden. Somit ist gegenüber den bekannten Vorrichtungen dieser Art ein erheblicher Fortschritt zu ver-

zeichnen.