[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trockenpressen von Formteilen auf
Preßautomaten aus pulverförmigen Stoffen mit einem Fließverhalten von mehr als 60
Sekunden pro 100 g Pulver, bei welchem die Pulver mittels einer Fülleinrichtung in
einer eigenen Arbeitsposition in die Matrize (Füllraum) eines Preßwerkzeugs mit Unter-
und Oberstempel eingefüllt werden, in einer weiteren eigenen Arbeitsposition gepreßt
werden und in einer anderen eigenen Arbeitsposition die fertigen Formteile ausgestoßen
werden und bei dem die Arbeitspositionen schrittweise zyklisch vertauscht werden.
[0002] Ein wesentliches Ziel bei der Massenproduktion von Pulverpreßteilen auf Preßautomaten
ist eine kleine Massentoleranz. Die Toleranz bei gleich großen Teilen ist umso kleiner
je besser die Fließeigenschaften eines Pulvers sind. Die Fließeigenschaften sind gekennzeichnet
durch die Fließdauer beim Fließen des Pulvers aus einem 60° Normtrichter mit einer
Düsenöffnung von 4 mm und einer Düsenlänge von 4 mm. Üblicherweise wird die Fließdauer
in Sekunden pro 100 g Pulver angegeben. Gutfließende Pulver liegen in den Fließeigenschaften
bei einer Fließdauer von 20 Sekunden pro 100 g Pulver. Häufig sollen auch Ausgangspulver
mit schlechteren Fließeigenschaften auf PreBautomaten bearbeitet werden. Die Fließeigenschaften
können durch die bekannten Granulierverfahren wie z.B. mechanische Granulation, thermische
Granulation und durch Granulierzusätze oder durch Sprühtrocknung in eine besser fließfähige_Form
gebracht werden. Verschiedene Pulver sind auch nach den verschiedenen Granulierverfahren
nur schlecht flieBfähig mit Fließeigenschaften von mehr als 60 Sekunden pro 100 g
Pulver. Das Herstellen von Preßkörpern aus pulverförmigen Stoffen auf Preßautomaten
ist z.B. bekannt durch die DE-PS 24 20 726.
[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren so zu verbessern,
daß es möglich ist, pulverförmige Stoffe wie z.B. Metallpulver, keramische-Pulver,
Metalloxidpulver oder Mischpulver verschiedener Komponenten mit einem Fließverhalten
von mehr als 60 Sekunden pro 100 g Pulver auf Preßautomaten zu Formteilen mit kleinen
Gewichts- oder Massentoleranzen zu verarbeiten.
[0004] Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Gesamtfüllhöhe in der
Matrize in mindestens zwei Einzelfüllhöhen unterteilt wird derart, daß das Füllen
auf die Einzelfüllhöhen an verschiedenen Füllpositionen durchgeführt wird.
[0005] Eine Einflußgröße beim Füllen einer Preßform ist neben der Größe, z.B. des Durchmessers,
auch das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser der Preßform. Insbesondere sollen mit
dem Verfahren gemäß der Erfindung Formteile gepreßt werden mit einer Geometrie, die
sich aus dem vorgegebenen Verhältnis von Füllhöhe zu Durchmesser größer als 2 ergibt.
Bei Hohlteilen ist das Verhältnis Füllhöhe zu Wanddicke einzusetzen. Bei preßtechnisch
ungünstigen Geometrien kann das Füllhöhen/Durchmesser- oder Füllhöhen/Wanddicken-Verhältnis
mehr als 10 be- . tragen.
[0006] Bei schlecht fließenden Pulvern, Fließverhalten mehr als 60 Sekunden pro 100 g Pulver,
entsteht bei Verwendung nur einer Fülleinrichtung ein Hohlraum innerhalb des im Fülltopf
befindlichen Pulvers. Selbst auch bei Rüttelbewegungen des Fülltopfes dauert es eine
gewisse Zeit, um die Pulverschicht im Fülltopf wieder aufzufüllen. Durch das Unterteilen
der Füllhöhe gemäß der Erfindung wird für den Einzelfüllvorgang, z.B. der halben Füllhöhe,
an einer Füllposition nur soviel Pulver benötigt, daß der Nachfließvorgang des Pulvers
nicht mehr störend in Erscheinung tritt. Darüber hinaus wird die Zeit-für den Füllvorgang
der halben Füllhöhe auf etwa den halben Wert reduziert. Für die beschriebenen Hohlteile
liegt er dann in einer vergleichbaren Zeit, die auch für den Preßvorgang notwendig
ist. Durch Aufteilen der Zeit, die für das Füllen eines hohen Füllraumes erforderlich
ist, in zwei oder mehrere Füllhöhen gelangt man beim Pressen auf Mehrpositions-Preßautomaten
in einen günstigen Bereich für die Zykluszeit und damit in den Bereich besonders wirtschaftlicher
Fertigung.
[0007] Anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung die Anordnung der Preßwerkzeuge und der Arbeitspositionen
für eine Viererteilung,
Fig. 2 in schematischer Darstellung die Anordnung der Preßwerkzeuge und der Arbeitspositionen
für eine Fünferteilung.
[0008] Fig. 1 zeigt die Anordnung der Preßwerkzeuge und der Arbeitspositionen für eine Viererteilung
mit den Positionen Füllen F1, Füllen F2, Pressen P und Ausstoßen A. auf einem Mehrpositions-Preßautomaten.
Die Kreisteile 1 bzw. 2 zeigen den Bereich für den zeitlichen Ablauf der Füllvorgänge
1 bzw. 2 an. Der Richtungspfeil 4 gibt die Drehrichtung des Pressentisches wieder.
[0009] Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung der Preßwerkzeuge und der
Arbeitspositionen für eine Fünferteilung des Pressentisches an mit drei Füllpositionen
F1, F2 und F3 sowie einer Preßposition P und einer Ausstoßposition A. Die Kreisteile
1, 2 und 3 zeigen den Bereich der Füllvorgänge F1,-F2 und F3 an. Der Richtungspfeil
4 zeigt die Drehrichtung des Pressentisches.
[0010] Beim automatischen Herstellen von Formteilen aus pulverförmigen Stoffen durch Pressen
erfolgt das Füllen des Matrizenvolumens über Fülleinrichtungen. Als Fülleinrichtung
kann z.B. ein über die Matrizenöffnung bewegter Fülltopf verwendet werden. Zur Konstanthaltung
der im Fülltopf befindlichen Pulversäule werden meist im Fülltopf schrägstehende Bleche
angeordnet. Des weiteren werden am Boden des Fülltopfes rasterförmige Bleche angeordnet,
damit Füllkeile beim Bewegen des Fülltopfes über die Matrizenöffnung oder beim Bewegen
der Matrize unter den Fülltopf Keilwirkungen vermindert werden.
1. Verfahren zum Trockenpressen von Formteilen auf Preßautomaten aus pulverförmigen
Stoffen mit einem Fließverhalten von mehr als 60 Sekunden pro 100 g Pulver, bei welchem
die Pulver mittels einer Fülleinrichtung in einer eigenen Arbeitsposition in die Matrize
(Füllraum) eines Preßwerkzeugs mit Unter- und Oberstempel eingefüllt werden, in einer
weiteren eigenen Arbeitsposition gepreßt werden und in einer anderen eigenen Arbeitsposition
die fertigen Formteile ausgestoßen werden und bei dem die Arbeitspositionen schrittweise
zyklisch vertauscht werden, dadurch gekennzeichnet , daß die Gesamtfüllhöhe in der
Matrize in mindestens zwei Einzelfüllhöhen unterteilt wird, derart, daß das Füllen
auf die Einzelfüllhöhen an verschiedenen Füllpositionen (F1, F2) durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfüllhöhen zunächst
vergrößert werden und daß durch Anheben des Unterstempels der Matrize die Füllhöhen
auf einen kleineren Wert vermindert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Matrize durch
Senken des Unterstempels erst dann gefüllt wird, wenn die Fülleinrichtung mit dem
Pulver über der Füllöffnung steht.
