-
Herstellung von Gegenständen aus pulverigen oder bildsamen Stoffen
durch Zusammenpressen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Herstellung von Gegenständen ans pulverigen oder bildsamen Stoffen durch Zusammenpressen
einer mit solchen Stoffen gefüllten Form in der Längsrichtung von beiden Enden aus.
Vor allen Dingen soll die Erfindung dienen zur Herstellung poriger Lagerfutter,
die fähig sind. Schmiermittel einzusaugen, wobei als Werkstoff Metallpulver und
schmierende Stoffe oder Gemische von beiden verwendet werden.
-
Die Erfindung besteht darin, ciaß zwecks Herstellung von Werkstücken
mit in der Preßrichtung verschieden dicken Teilen der auf "feile von geringerer
Dicke als die Werkstücklänge wirkende Preßdruck nachgiebig ausgeübt wird, um eine
gleichmäßige Dichte der Werkstücke zu erzielen. Es kann dabei der Preßdruck auf
die in der Preßrichtung dünneren Teile des herzustellenden Werkstückes entweder
durch nachgiebige Stempel oder durch einen zwangläufig bewegten und einen nachgiebigen
Stempel ausgeübt werden. Wird zur Ausübung des Verfahrens eine Vorrichtung verwendet,
bei der der Werkstoff in bekannter Weise in eine kernlose Form eingefüllt, durch
einen hierauf in die Füllung gedrückten Kern ringförmig verlagert und dann durch
Stempel zusammengepreßt wird, sog wird das Verfahren vorzugsweise so ausgeübt, daß
zwecks Herstellung von Hohlkörpern mit äußeren, in der Preßrichtung dünneren, beispielsweise
flanschartigen Ansätzen die Stempel, welche auf die Stirnflächen dieser Ansätze
wirken, einen nachgiebigen Druck ausüben. Mit der gleichen Vorrichtung können Hohlkörper
mit ganz oder teilweise geschlossener einer Stirnseite dadurch hergestellt werden,
daß durch einen nur teilweise in die Form hineinbewegten Kern ein nachgiebiger Druck
ausgeübt wird oder dieser Kern ein nachgiebiges Widerlager für den entgegengesetzt
wirkenden, zwangläufig bewegten Stempel bildet.
-
Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele für zur Ausübung
der Verfahren dienende Vorrichtungen und mit der Erfindung herstellbare Werkstücke.
-
Abb. i zeigt in senkrechtem Schnitt eine die Erfindung verkörpernde
Maschine, deren Teile sich in derjenigen Lage befinden, die sie einnehmen, wenn
die Form vor dem Preßvorgang mit dem Werkstoff gefüllt ist.
-
Abb. 2 zeigt den oberen Stempel in seiner tiefsten Lage, in welcher
er die Formfüllung zusammengepreßt hat.
-
Abb.3 entspricht der Abb.2 und zeigt den oberen Stempel angehoben
und den unteren Formteil nach aufwärts bewegt, um den zusammengepreßten Körper auszuwerfen.
Abb.
.1 bis y und Abb. i i zeigen verschiedene Formen von gemäß der Erfindung herstellbaren
Körpern.
-
Abb. io ist ein Teilschnitt durch Stempel, die so ausgebildet sind,
daß sie den in Abb. i i in vergrößertem Maßstabe dargestellten Gegenstand zu erzeugen
gestatten.
-
Abb. 12 ist eine der Abb. i ähnliche Darstellung einer abgeänderten
Ausführungsform der Maschine.
-
Abb. 13 ist der Abb. 12 ähnlich, wobei aber der obere Stempel bis
in seine unterste Lage niedergedrückt ist.
-
Abb. 14 ist eine der Abb. 13 ähnliche Ansicht und zeigt den oberen-
Stempel angehoben und den unteren Stempel zum Zwecke des Auswerfens des gepreßten
Körpers nach aufwärts bewegt.
-
Abb. 15 ist ein senkrechter Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform
der, Maschine, deren .Teile sich in derjenigen Lage befinden, die sie nach Füllung
der Form zu Beginn des Preßvorganges einnehmen.
-
Die Abb. 16 und 17 sind senkrechteSchnitte durch Teile dieser abgeänderten
Ausführungsform der Maschine und veranschaulichen die verschiedenen Stufen des Preßvorganges
und die Auswerfung des gepreßten Körpers.
-
Die Abb. i8 bis 25 zeigen in größerem Maßstabe verschiedene Formen
von Gegenständen, die mit der in Abb. 15 bis 17 dargestellten Ausführungsform der
Maschine zu erzeugen sind.
-
Abb. 26 endlich ist ein senkrechter Schnitt durch eine weitere Ausführungsform
der Maschine.
-
Was zunächst die Abb. i bis- i i betrifft, so besitzt die Maschine
einen Formkörper io finit zylindrischer, durchgehender Formkammer 1 i. In letztere
kann von oben ein am Querhaupt 16 befestigter Ringstempel 12 und von unten ein Ringstempel
13 eingedrückt werden. In dem Stempel 13 gleitet ein Kern oder Dorn 1:1, dessen
unteres Ende in dem Formkörper io derart befestigt ist, daß sein oberes Ende ungefähr
gerade mit der Oberfläche des Formkörpers abschneidet. Der .Hohlstempel 13 gleitet
in einem Hilfsstempel oder einer Hülse 35, und diese gleitet in der zylindrischen
Kammer ii der Form io. Eine Schraubenfeder 36 ruht mit ihrem unteren Ende auf einem
festen Teil 37 des Formkörpers io, während ihr oberes Ende sich gegen einen
ringförmigen Anschlag 38 am unteren Ende des Hilfsstempels 35 derart legt, claß
die Feder diesen bis zur oberen Grenze seiner Bewegungsmöglichkeit angehoben hält.
11in unterhalb des Anschlagringes 38 an dein Formkörper i.o befestigter Ringanschlag
39 begrenzt die Abwärtsbewegung des HilfsstenTels 35. In gewissen Fällen macht das
verwendete Werkstoffgemisch die Benutzung dieses Anschlages unnötig. Die Feder 36
umgibt das untere Ende des senkrecht beweglichen Hohlstempels 13, welcher an seinem
äußersten Ende einen festen Flansch 40 trägt, an dem Stangen 41 befestigt sind.
Letztere gehen durch öffnungen in dein Formkörper io hindurch und tragen an ihren
Enden einen Kopf 4.2, an den bei 44 ein Fußhebel 43 angelenkt ist. Bei Bedienung
des Hebels .13 wird der Hohlstempel 13 nach aufwärts durch den Hilfsstempel
35 hindurch in diejenige Lage gedrückt, in welcher er <las gepreßte Werkstück
30 auswirft.
-
Wird der Stempel 12 gesenkt, so dringt er in das obere Ende der Kammer
i i ein und preßt die Formfüllung von oben her gegen den unteren Stempel 13. Letzterer
kann feststehen oder seinerseits entgegengesetzt zum oberen Stempel, gegebenenfalls
mit Hilfe des gleichen Kraftantriebes, nach aufwärts gedrückt werden.
-
Wenn sich die Teile in der Lage der Abb. i befinden, wird das Werkstoffgemisch
15 in die Form so eingeführt, daß der Ringraum zwischen dem Kern oder Dorn 14 und
dem Hilfsstempel 35 vollkommen gefüllt ist. Das untere Ende dieses Ringraumes ist
dann abgeschlossen durch das obere Ende des unteren Stempels 13. Der überschüssige
Werkstoff wird alsdann mit der Oberfläche d des Formkörpers io glattgestrichen.
Wenn der obere Stempel 12, wie Abb. 2 zeigt, nach abwärts geht, wird die Formfüllung
gegen den unteren Stempel gepreßt, und gleichzeitig übt der obere Stempel seinen
Druck auf den zwischen sich und dem oberen Ende des Hilfsstempels 35 befindlichen
Teil des Werkstoffgemisches aus und veranlaßt dadurch ein Nachgeben des letzteren
auf seiner federnden Lagerung, wodurch in gleichem Maße der Druck auf den Werkstoff
verringert wird, während auf den übrigen Teil der -Formfüllung, also den in der
Preßrichtung dickeren Teil, ein nicht federnder, also höherer Druck ausgeübt wird.
Auf diese Weise und mit Hilfe der federnden Lagerung wird ein veränderlicher Druck
auf die in der Preßrichtung verschieden dicken Werkstoffmengen erzeugt. Sobald die
-Wirkung der Stempel beendet und der Hilfsstempel bis in seine unterste Lage niedergedrückt
ist, wird der obere Stempel bis in seine oberste Lage (Abb. 3) bewegt und der fertiggestellte
Formkörper 30 durch Aufwärtsbewegung des unteren Stempels 13, aus der Form
ausgeworfen. "Hierbei wird der Hilfsstempel 35 selbsttätig in seine Ursprungslage
durch seine Feder zurückgeführt.-Der in Abb. 4 in größerem Maßstabe dargestellte
Formkörper 13 besitzt einen äußeren Flansch 47 und hat die einfache Gestalt eines
aus
körnigem oder pulverigem Werkstoffe gepreßten Futters, dessen in Richtung des Preßdruckes
dickerer oder Hauptteil einem größeren Drucke unterworfen worden ist als der dünnere
oder Flanschteil, so daß letzterer im wesentlichen die gleiche Dichte und dasselbe
Gefüge wie der dickere Hauptteil besitzt.
-
Gemäß der Erfindung können die verschiedenartigsten Formen und Gestalten
von Gegenständen erzeugt werden. Die Abb. 5 und 6 zeigen in senkrechtem und wagerechtem
Schnitt einen Rohrkörper 5o mit einem Flansch 51 und mit Zähnen 52. In Abb. 6a ist
ein senkrechter Schnitt durch einen hohlzylindrischen Körper 53 dargestellt, der
einen sich rund um seine Mitte erstreckenden Bund 5.4 besitzt. Abb.7 zeigt im Aufriß
-einen zylindrischen Körper 55 mit einer äußeren schräg oder schraubenförmig verlaufenden
Rippe 56. In Abb. 8 ist ein hohlzylindrischer Körper 57 dargestellt mit einem sich
nach auswärts erweiternden Flansch 58. Abb.9 zeigt einen hohlzylindrischen Körper
59 mit einem äußeren Flansch 6o. der mit einem ringförmigen Ansatz 61 versehen ist
und an seiner äußeren Stirnfläche eine Nut 62 besitzt.
-
In Abb. io ist der Kern oder Dorn i.4a derart gelagert, daß er federnd
nachgibt, wenn sein oberes Ende niedergedrückt wird. Es wird dies auf dieselbe Weise
erreicht wie bei dein Hilfsstempel 3:5, und die Formfülhing bedeckt (las
obere Ende des Dornes, so daß der obere Stempel die Formfüllung in die in Abb. i
i dargestellte napfförmige Form bringt. Dadurch, daß das obere Ende des nachgiebigen
Dornes eine kegelig gestaltete Vertiefung und die Fläche des oberen Stemp">ls einen
in diese Vertiefung einpassenden kegeligen Ansatz 64 besitzt, wird erreicht, (laß
der Boden 65 des Formkörpers eine nach einwärts herausgehobene Mitte 66 bekommt.
während das Ende des Hauptteiles 67 mit dein Flansch 68 versehen ist.
-
Bei der in den Abb.12 bis r7 und in _-\bb.26 dargestellten Ausführungsform
der Maschine ist die Bauweise und Anordnung der Teile derart, daß napfartige Körper
erzeugt werden können, wie sie in den Abb. 18 bis 25 dargestellt sind, wobei der
Boden oder geschlossene Teil- jedes dieser napfförmigen Körper einen geringeren
Druck als die in der Preßrichtung dickeren Hauptteile erfährt.
-
Bei dieser Bauweise enthält der Formkörper i i o eine Formkammer i
r i, welche an ihren Enden den Ringstempel 113 und den Vollstempel 112 aufnimmt.
Letzterer wird nach abwärts in die Form gedrückt, und rrsterer erhält eine Aufwärtsbewegung
zum Zwecke der Pressung und zum Auswerfen des fertigen Werkstückes, Ein zylindrischer
Kern oder Dorn 114 ist im Sterngel 113 gleitend angeordnet. Das abgesetzte untere
Ende des Kernes gleitet in einer Öffnung 136 im Formkörper i io und trägt an seinem
unteren Ende einen Anschlag 137, welcher zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung des
Kernes dient. Eine mit ihrem unteren Ende auf einem festen Teil des Formkörpers
iio aufruhende Schraubenfeder 138 legt sich bei 139 gegen den Kern und drückt diesen
normalerweise in seine höchste Lage.
-
Der untere Stempel 113 ist an seinem unteren Ende mit einem Flansch
iq.o versehen, an dem in Bohrungen des Formkörper, i io auf und nieder bewegliche
Stangen 1.41 befestigt-sind, die an ihren unteren Enden durch einen Kopf 142 verbunden
sind. Ein bei 1.4.4 am Kopf 142 angelenkter Fußhebel 1,43 dient dazu, den unteren
Stempel nach aufwärts durch die Formkammer i i i hindurchzudrücken, um auf diese
Weise einen gegen den oberen Stempel gerichteten Druck auszuüben und das Fertigerzeugnis
auszuwerfen.
-
Der auf und nieder gehende Stempelträger 116 bewegt den Stempel i
i2 in das obere Ende der Formkammer t i i, und dieser preßt die Formfüllung von
oben her gegen den unteren Stempel 113.
-
In Abb. 15 ist eine etwas abgeänderte Ausführungsform der Maschine
dargestellt, bei welcher eine Feder 145 rund um die unmittelbar mit den beiden Dornen
114 verbundene Hülse 122 angeordnet ist. Das eine Ende der Feder legt sich
gegen die Platte 12o, das andere Ende gegen einen Ringflansch 125 ander Hülse. Auf
diese Weise werden die Dorne normalerweise in ihre obere Bewegungsgrenze gedrückt.
-
Eine senkrecht bewegliche Stange 117 verbindet den auf und nieder
gehenden Kopf 116 mit dem einen Arm eines Schwinghebels ii8. welcher am anderen
Ende eine Rolle r 19 trägt, die sich gegen die einander zugekehrten Flächen eines
Paares von im Abstand voneinander liegenden Platten 120, r21 legt. Die untere Platte
121 ist starr mit der Hülse 122 verbunden, die die Dorne 114 trägt, und die obere
Platte i 2o vermag eine begrenzte Gleitbewegung auf der Hülse auszuführen. Die Entfernung
des gepreßten Formkörpers 130
aus der Form geschieht wiederum durch Bedienung
eines Fußhebels 43, der in gelenkiger Verbindung mit einer Stange 132 steht. Letztere
ist gleitend in der Hülse 122 gelagert und an ihrem oberen Ende mit einer Platte
129 verbunden, in welcher die unteren Stempel 113 sitzen. Durch den Hebel
143 werden die Stange 132 und die Platte 129 angehoben, um auf diese Weise die Stempel
113 in ihre Auswerflage zu bringen.
Es gibt viele verschiedene Formen
von Gegenständen mit Hohlräumen oder Vertiefungen, deren Herstellung gemäß der Erfindung
derart möglich ist, daß in verschieden dicken Teilen des gleichen Gegenstandes praktisch
die gleiche Dichte erzeugt wird. In den Abb. 13 bis 18 ist ein gewöhnlicher, napfförmiger
Körper dargestellt, dessen Hauptteil die Gestalt eines Rohres besitzt, das seinerseits
am einen Ende durch einen Boden abgeschlossen ist. In Abb. i9 ist ein ähnlicher
Formkörper dargestellt, nur mit dem Unterschiede, daß er eine mittlere Öffnung i5o
im Boden besitzt. Dieser wird dadurch erzeugt, daß der obere Stempel und der Dorn
mit den in Abb. 26 dargestellten zusammenwirkenden Teilen versehen werden. Die Abb.2o
zeigt einen Hohlkörper 151 mit einer mittleren Scheidewand 152. Die Abb. 21 zeigt
einen Körper 153 von zylindrischer Form mit einer inneren Ringnut 154 und einer
mittleren vertieften Öffnung am entgegengesetzten Ende. Abb. 22 zeigt einen napfförmigen
Körper 156, dessen innerer Teil 157 mit Wulsten 158 versehen ist. Abb. 23 zeigt
eine abgeänderte Ausführungsform des Körpers nach Abb. 22 . Der in den Abb. 24 und
25 dargestellte napfförmige Körper 159 besitzt einen inneren Zahnkranz 16o. In Abb.
26 ist eine abgeänderte Ausführungsform derjenigen Einrichtung dargestellt, die
bewirkt, daß der Dorn 11q.4 allmählich unter der Wirkung des Preßdruckes nachgibt.
Anstatt einer Feder ist hier eine Reibungsvorrichtung verwendet, bestehend aus einem
Block 170, der in einem 1tinge 172 angeordnet ist und dessen Druck durch eine Klemmschraube
171 derart geregelt wird, daß sich der Block mit mehr oder weniger Druck gegen die
Stange 136a legt. Letztere verjüngt sich etwas nach abwärts. Auf diese Weise kann
der auf die Teile ausgeübte Druck dazu benutzt werden, die Nachgiebigkeit des Kernes
zu dem angegebenen Zweck zu regeln.
-
Selbstverständlich sind für jede verschiedene Gestalt des zu erzeugenden
Gegenstandes besondere Stempel usw. vorgesehen, damit die besondere Gestalt des
zu erzeugenden Gegenstandes erzielt werden kann. Die Form der Stempel ist daher
den verschiedenartigsten Änderungen unterworfen. Besonders erfolgreiche Anwendung
findet die Erfindung bei der Herstellung sogenannter ölloser Lager, bestehend aus
Gemischen gepulverter Stoffe, wie z. B. Kupfer, Zink und Zinn mit oder ohne Graphit,
gegebenenfalls unter Zusatz von Blei, welche Gemische nach der Pressung einer Wärmebehandlung
unterworfen werden, um den gewünschten Zusammenhang der Teilchen zu erreichen und
eine dichte, gleichmäßige Masse der erforderlichen Festigkeit zu liefern. Nach der
Wärmebehandlung können die Formkörper in ü1 getaucht werden, das dann durch die
Porigkeit der Wandung aufgenommen wird.