[0001] Die Erfindung betrifft eine Presse zur Herstellung von gestuften maßhaltigen Preßkörpern
aus pulverförmigem Material, insbesondere Metallpulver, gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
[0002] Eine gattungsgemäße Presse ist in der DE-G 90 12 752.8 beschrieben. Diese Presse
ist mit einem Werkzeugadaptor ausgestattet, in dem die Matrize und die Unter- und
Oberstempel zur Herstellung der Preßkörper als austauschbare Einheit eingebaut sind.
Der Werkzeugadaptor weist einen als Platte ausgebildeten Grundkörper (Grundplatte)
auf, der in der Presse fest abgestützt ist und zwei koaxial übereinander angeordnete
hydraulische Ringkolbensysteme enthält. Die Kolbenstangen dieser Ringkolbensysteme
ragen nach oben aus der Grundplatte heraus und sind koaxial gleitend ineinandergeführt.
An den oberen Stirnflächen weisen die beiden Kolbenstangen Befestigungsflächen für
die Anbringung von zwei Unterstempeln auf, die mit den Ringkolbensystemen hydraulisch
verfahrbar sind. Eine Matrizenhalteplatte zur Aufnahme einer Matrize ist über Säulenführungen
mit einer unteren Kupplungsplatte zu einem Rahmenwerk verbunden, das mittels der unteren
Kupplungsplatte an den Unterbären der Presse anschließbar und mit diesem verfahrbar
ist.
[0003] Der oder die zur Erzeugung von Preßkörpern benötigten Oberstempel sind mit einer
oberen Kupplungsplatte verbunden, die über weitere Säulenführungen relativ zur Matrizenhalteplatte
geführt und mit dem Oberbären der Presse gekoppelt und mit diesem verfahrbar ist.
Zusätzlich kann der Werkzeugadaptor außer den beiden bewegbaren Unterstempeln einen
festen auf der Grundplatte abgestützten Unterstempel und einen vom Unterbaren bzw.
von der unteren Kupplungsplatte aus verfahrbaren Mittelstift aufweisen.
[0004] Diese bekannte Konstruktion kann zur Fixierung der Preßendstellung der bewegbaren
Unterstempel Festanschläge aufweisen. Es ist aber auch möglich, das Anfahren der Preßendstellung
der bewegbaren Unterstempel allein auf hydraulischem Wege durch eine entsprechende
Positionierregelung der Maschinensteuerung zu gewährleisten. über den hierzu erforderlichen
hydraulischen Aufwand ist in der DE-G 90 12 752.8 nichts Näheres ausgeführt worden.
Die Ringkolbensysteme für das Verfahren der Unterstempel haben vergleichsweise große
wirksame Kolbenflächen und sind daher in der Lage, die bei einem Verzicht auf Festanschläge
erforderlichen Gegenpreßkräfte zu den von den Oberstempeln aufgebrachten Preßkräften
aufzubringen. Da die großen Kolbenflächen praktisch gleichbedeutend sind mit großen
Zylindervolumina und in der Preßendstellung ein hoher Hydraulikdruck notwendig ist,
muß an sich zur Druckversorgung ein Hochdruckpumpenaggregat zur Verfügung stehen,
das eine relativ hohe Förderleistung aufweisen muß, wenn kurze Zykluszeiten (hohe
Fahrgeschwindigkeiten der Unterstempel) gewährleistet werden sollen. Hochdruckpumpen
großer Förderleistung sind jedoch sehr teuer.
[0005] Die bekannte Lösung, Ringkolbensysteme zur Bewegung der Unterstempel einzusetzen,
hat den Nachteil, daß praktisch nicht mehr als zwei bewegbare Unterstempel möglich
sind.
[0006] Die Hydraulikanschlüsse für die Zylinderräume der Ringkolbensysteme und die Anbringung
von elektronischen Meßsystemen, die für die Positionierregelung notwendig sind, können
nämlich bei mehr als zwei ineinander geschachtelten Ringkolbensystemen nicht mehr
oder nur mit hohem Aufwand realisiert werden.
[0007] Diese Problematik ist bei der aus der DE 31 42 126 C2 bekannten Presse mit Werkzeugadaptor
nicht gegeben, da die (beispielsweise mehr als zwei) bewegbaren Unterstempel dort
jeweils auf Stempelträgerplatten befestigt sind, die jeweils über eigene Hydraulikzylinderpaare
von der Grundplatte aus verfahrbar sind. Da die Preßendstellungen der Stempelträgerplatten
durch einstellbare Festanschläge der Grundplatte fixiert werden und somit die von
den Oberstempeln aufgebrachten Preßkräfte überwiegend von diesen Festanschlägen aufgenommen
werden, können die Hydraulikzylinderpaare relativ klein gehalten und mit relativ niedrigen
Drücken betrieben werden. Zur Versorgung mehrerer Hydraulikzylinderpaare reicht im
Regelfall eine einzige Hydraulikpumpe mit mittlerem Druck (z.B. 100 - 120 bar) und
einer mittleren Volumenleistung (z.B. 70 - 80 l/min mit zusätzlichem hydraulischen
Druckspeicher) aus. Elektronische Wegmeßsysteme können leicht an den von außen zugänglichen
Stempelträgerplatten befestigt werden. Nachteilig bei dieser Bauart ist aber nicht
nur, daß wegen des Platzbedarfs für die Hydraulikzylinderpaare und die benötigen Festanschläge
Werkzeugadaptoren mit mehr als drei bewegbaren Unterstempeln kaum zu realisieren sind.
Insbesondere aber ist es nicht möglich, zum Ausformen der erzeugten Preßkörper nach
dem in manchen Fällen vorteilhafteren reinen Abzugsverfahren zu arbeiten, da die Unterstempel
wegen der Festanschläge nicht nach unten weggefahren werden können; statt dessen müssen
die Unterstempel zwangsläufig im Sinne des Ausstoßverfahrens nach oben gefahren werden.
[0008] Hinzu kommt, daß die Anschläge nach wie vor von Hand eingestellt werden müssen, obwohl
die übrigen Maschinenfunktionen rein digital durch die CNC-Steuerung der Maschine
beeinflußbar sind.
[0009] Aus der US 2 608 826 ist eine Presse zur Herstellung von Preßkörpern aus pulverförmigen
Massen bekannt, bei der jeweils zwei Unter- und Oberstempel durch jeweils doppelt
wirkende als Ringkolbensysteme ausgebildete hydraulische Zylinder/Kolben-Systeme preßtechnisch
bewegbar sind. Die Zylinder/Kolben-Systeme der Unterstempel sind ebenso wie die Oberstempel
nicht nur koaxial zueinander angeordnet, sondern sind darüber hinaus noch paarweise
ineinander geschachtelt, so daß die Kolbenstangen teleskopierbar sind. Daher muß das
innere Zylinderkolbensystem zwangsläufig alle Bewegungen des jeweiligen äußeren Zylinderkolbensystems
mitmachen und ist nicht unabhängig von diesen bewegbar. Die innenliegenden Zylinderräume
sind nicht frei von außen zugänglich. In dieser Schrift wird auch nicht erwogen, diesen
Hydraulikantrieb in einen austauschbaren Werkzeugadaptor zu integrieren.
[0010] Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Presse dahingehend weiterzubilden,
daß sie auch die Herstellung komplizierterer Preßkörper gestattet, die mehr als zwei
bewegbare Unterstempel erfordern, wobei die Preßenßstellung der Preßstempel ohne Festanschläge
allein durch steuerungstechnische Mittel gewährleistet werden soll. Der dafür erforderliche
Aufwand soll möglichst gering bleiben.
[0011] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
2 bis 6 näher gekennzeichnet.
[0012] Ausgehend von der Erkenntnis, daß großvolumige Ringkolbensysteme (große wirksame
Kolbenflächen) in der Lage sind, die für die Preßendstellung erforderlichen Kräfte
aufzubringen, liegt ein wesentlicher Grundgedanke der Erfindung darin, den bisher
als monolithische Platte ausgebildeten Grundkörper des Werkzeugadaptors in mehrere
Einzelplatten aufzulösen, die starr im Abstand voneinander in Form einzelner Etagen
übereinander gestapelt sind. Die einzelnen Etagen sind beispielsweise als Einzelplatten
ausgebildet und über Abstandsklötze fest aufeinander abgestützt. In jeder Etage ist
mindestens ein Ringkolbensystem angeordnet, das jeweils einen Unterstempel aufnehmen
und verfahren kann. Sämtliche Ringkolbensysteme sind koaxial zueinander angeordnet.
Aufgrund des Abstandes zwischen den Etagen ist ausreichend Platz verfügbar, um die
hydraulischen Anschlüsse und die elektronischen Wegmeßsysteme anbringen zu können.
Es ist möglich, wie dies aus der gattungsbildenden DE-G 90 12 752.8 bekannt ist, in
einer Etage jeweils zwei übereinander angeordnete Ringkolbensysteme unterzubringen,
um eine noch kompaktere Bauweise zu erreichen. Um die erforderlichen Haltekräfte für
die Preßendstellung gut darstellen zu können, sollten die hydraulischen Ringkolbensysteme
auf die Anwendung von Hochdruck im Bereich von mindestens 200 bar, vorzugsweise mindestens
300 bar, ausgelegt sein. Die Druckmittelversorgung der Ringkolbensysteme ist vorzugsweise
unabhängig von der Druckmittelversorgung der hydraulisch betätigten Pressenbären (Ober-
und Unterbär) ausgelegt. Letztere weisen zur Realisierung großer Fahrgeschwindigkeiten
Hochdruckhydraulikpumpen mit hoher Förderleistung (z.B. in einer 250t-Presse jeweils
250 l/min bei 315 bar) auf, erfordern also relativ teure Aggregate. In Weiterbildung
der Erfindung ist vorgesehen, jedem Ringkolbensystem zur Betätigung eines Unterstempels
vorzugsweise eine eigene Hochdruckpumpe mit deutlich geringerer Förderleitung (z.B.
5 - 20 l/min) zuzuordnen, was die kosten drastisch reduziert und die Regelung vereinfacht,
und darüber hinaus eine gemeinsame Druckmittelquelle für alle Ringkolbensysteme zur
Verfügung zu stellen, wobei diese Druckmittelquelle in kurzer Zeit große Mengen an
Hydraulikflüssigkeit (z.B. 250 l/min) bei niedrigem Druck (z.B. 20 - 40 bar) liefern
kann. Im allgemeinen wird die Volumenleistung der Druckmittelquelle für den Niederdruck
mindestens das 5-Fache, vorzugsweise das 10- bis 20-Fache der Volumenleistung der
Hochdruckversorgung für die Ringkolbensysteme betragen. Als Niederdruckquelle eignet
sich eine entsprechend großvolumige Niederdruckpumpe, die möglichst noch mit einem
hydraulischen Druckspeicher für den Spitzenbedarf kombiniert ist. In vielen Fällen
ist es auch möglich, auf eine Hochdruckversorgung für eines der Ringkolbensysteme
zu verzichten, da einer der Unterstempel häufig allein schon durch das Niederdrucksystem
mit einer ausreichenden Preßkraft versorgt werden kann.
[0013] Dem in der Erfindung vorgenommenen Verzicht auf die Verwendung von Hochdruckhydraulikpumpen
mit hoher Förderleistung zur Versorgung der Ringkolbensysteme liegt die Erkenntnis
zugrunde, daß innerhalb eines Preßzyklus die Anforderungen hoher Volumenleistungen
und hoher Drücke praktisch nicht gleichzeitig auftreten: Während der Phasen, in denen
die Unterstempel mit relativ hoher Geschwindigkeit verfahren werden sollen, d.h. in
der Anfangsphase des Verdichtungsvorgangs (Pulvertransfer innerhalb des Formhohlraums
der Matrize), beim Ausformen des Preßkörpers und insbesondere beim Anfahren der jeweiligen
Füllstellung sind die von den Unterstempeln aufzubringenden Kräfte relativ gering,
so daß ein niedriger Hydraulikdruck ausreichend ist; Dagegen werden in der Endphase
des Preßvorgangs, d.h. in der Phase, in der die eigentliche Verdichtungsarbeit geleistet
werden muß, und in der Preßendstellung nur sehr kleine Hydraulikflüssigkeitsmengen
allerdings bei hohem Druck benötigt. Die Erfindung nutzt diesen Umstand konsequent
aus und erreicht dadurch, daß der Bauaufwand für die Presse niedrig bleibt und der
Energieaufwand beim Betrieb kaum höher ist als bei Einsatz einer Presse mit Werkzeugadaptor
mit mechanischen Festanschlägen.
[0014] Insbesondere aber erweitert sich der Anwendungsbereich der Presse wesentlich, da
zum Ausformen der Preßkörper wahlweise auf das Abzieh- und das Ausstoßverfahren oder
auf Kombinationen beider Verfahren Zurückgegriffen werden kann, so daß die Anforderungen
auch kompliziertester Teile erfüllt werden können. Einstellarbeiten für irgendwelche
Festanschläge entfallen völlig, so daß der Pressenbetrieb mit einer CNC-Steuerung
ohne manuelle Einstellarbeiten vollständig in digitaler Form erfolgen kann. Die für
einen CNC-Betrieb benötigten elektronischen Wegmeßsysteme können leicht mit den Ringkolbensystemen
gekoppelt werden. Eine Sicherung der Ringkolbensysteme gegen ein Verdrehen ist aufgrund
der guten Zugänglichkeit ebenfalls auf einfache Weise möglich.
[0015] Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Presse mit drei bewegbaren Unterstempeln näher beschrieben.
Dabei sind in Fig. 1 in der rechten Bildhälfte zur Verdeutlichung einige in der linken
Bildhälfte dargestellten Einzelteile weggelassen bzw. entsprechend einer anderen Phase
im Preßzyklus in einer anderen Höhenlage wiedergegeben.
[0016] Auf einer mit dem in Fig. 1 nicht näher dargestellten Pressenrahmen fest verbundenen
Aufnahmevorrichtung 15 ist ein Grundkörper 1 austauschbar abgestützt. Der Grundkörper
1 ist aus drei Etagen 1a, b, c aufgebaut. Diese bestehen jeweils aus massiven Plattenförmigen
Körpern, die durch Abstandsklötze im Abstand voneinander angeordnet sind und sich
aufeinander abstützen. Die Etagen 1a, b, c des Grundkörpers 1 werden durch mindestens
zwei Säulen 10 in entsprechenden Gleit- oder Wälzführungen durchquert, die eine Matrizenhalteplatte
9 und eine untere Kupplungsplatte 11 zu einem Rahmen verbinden. Die Matrizenhalteplatte
9 ist mit einer Matrize 14, die den herzustellenden Preßkörper 8 peripher umgibt,
bestückt. Die untere Kupplungsplatte 11 ist an den vorzugsweise hydraulisch betätigbaren
Unterbären 16 der Presse angekoppelt, so daß dieser die Matrizenhalteplatte 9 nach
oben und unten verfahren kann. An der Oberseite der Matrizenhalteplatte 9 ist ein
weiteres Paar von Säulen 13 angeordnet, an dem entlang eine obere Kupplungsplatte
12 gleitend geführt ist. Die Kupplungsplatte 12 dient zur Ankopplung an den Oberbären
der Presse und zur Aufnahme eines oder mehrerer Oberstempel zur Verdichtung des Preßkörpers
8. In jeder der drei Etagen 1a, b, c ist jeweils eines von drei hydraulischen Ringkolbensystemen
2, 3, 4 angeordnet. Die Kolbenstangen der drei Ringkolbensysteme 2, 3, 4 sind hohl
ausgeführt und koaxial zueinander ausgerichtet. Die Außen- und Innendurchmesser der
Kolbenstangen und der auf diese aufgesetzten hülsenförmigen Kolbenstangenverlängerungen
18, 19, 20, die sehr dickwandig und daher sehr steif ausgeführt sind, sind in der
Weise aufeinander abgestimmt, daß die Kolbenstangen bzw. deren Verlängerungen 18,
19, 20 gleitend ineinander geführt sind. Durch die zwischen den Etagen 1a, b, c geschaffenen
Abstände sind die in Fig. 1 nicht dargestellten Hydraulikanschlüsse für die Ringkolbensysteme
2, 3, 4 und die ebenfalls nicht dargestellten elektronischen Meßsysteme für deren
Positionierung leicht anbringbar, z.B. durch mechanische Ankupplung von Wegaufnehmern
an den jeweils nach unten aus dem jeweiligen Zylinderraum herausgeführten Teil der
Kolbenstangen. Durch die Verwendung dickwandiger Verlängerungen 18, 19, 20 der Kolbenstangen
der Ringkolbensysteme 2, 3, 4 ist es möglich, die effektiven Baulängen der vergleichsweise
dünnwandigen und somit leichter stauchbaren Preßstempel 5, 6, 7 sehr kurz auszuführen.
Die Preßstempel 5, 6, 7 sind auf die Verlängerungen 18, 19, 20 aufgesetzt, könnten
aber selbstverständlich auch unmittelbar mit den Stirnflächen der Kolbenstangen verbunden
sein. Zur Schaffung einer Axialbohrung im Preßkörper 8 ist in an sich bekannter Weise
ein Mittelstift 17 vorgesehen, der hydraulisch von der unteren Kupplungsplatte 11
oder vom Unterbär 16 aus verfahrbar ist. Die wirksamen Kolbenflächen der Ringkolbensysteme
2, 3, 4, die im Vergleich zu einer Bauweise entsprechend der DE 31 42 126 C2 erheblich
größer sind, und die Höhe des in den zugehörigen Zylinderräumen angewendeten Hydraulikdrucks
sind so auf die maximal von den Oberstempeln aufgebrachten Verdichtungskräfte abgestimmt,
daß die bewegten Unterstempel 5, 6, 7 sicher in ihrer Preßendstellung gehalten werden
können (Positionsregelung durch die CNC-Maschinensteuerung) ohne daß es hierzu irgendwelcher
Festanschläge bedarf. Zum Ausformen des in Fig. 1 dargestellten Preßkörpers 8 kann
nach Abziehen der Matrize auf das Niveau des äußeren Preßstempels 5, dessen Preßfläche
am niedrigsten liegt, wahlweise der mittlere Preßstempel 6 auf das Niveau des äußeren
Preßstempels 5 abgezogen werden oder können zum Ausstoßen der äußere und der innere
Unterstempel 5, 7 synchron bis auf das Niveau des mittleren Oberstempels 6 hochgefahren
werden. Der Mittelstift 17 kann beispielsweise gemeinsam mit der Matrize abgezogen
werden. Weitere Verfahrensvarianten sind durch Kombination von Verfahrensschritten
des Abzieh- und des Ausstoßverfahrens ohne weiteres denkbar. Zusätzlich zu den in
der Fig. 1 dargestellten drei bewegbaren Unterstempeln könnte noch ein fester Unterstempel
vorgesehen werden, der unmittelbar auf der obersten Etage 1c abgestützt würde. Dadurch
ergäbe sich für diesen Unterstempel eine sehr vorteilhafte äußerst kurze Baulänge.
In der Bauausführung gemäß DE 31 42 126 C2 fällt dagegen ein fester Unterstempel zwangsläufig
extrem lang aus, da er auf der Grundplatte abgestützt und durch sämtliche Stempelträgerplatten
hindurchgeführt werden muß.
[0017] In Figur 2 ist das Hydraulikschema für die Druckmittelversorgung der Ringkolbensysteme
2, 3, 4 dargestellt, wobei exemplarisch die Schaltung für das innere, am tiefsten
angeordnete Ringkolbensystem 2 näher ausgeführt ist. Es ist ein Niederdruckversorgungssystem
(z.B. 40 bar) in Form eines hydraulischen Druckspeichers 21 vorgesehen, der durch
ein Überdruckventil 22 abgesichert ist. Die Niederdruckpumpe zur Befüllung des Druckspeichers
21 ist nicht dargestellt. Durch die Leitungen 23, 24 und 27 bzw. 28 kann Hydraulikflüssigkeit
aus dem Druckspeicher 21 geregelt durch ein Servoventil 26 wahlweise in den oberen
oder unteren Zylinderraum des Ringkolbensystems 2 gefördert werden. Sobald im Preßzyklus
ein höherer Druck erforderlich wird, wird die Leitung 28, während das Ventil 26 sich
in der rechten Schaltstellung befindet, vom Niederdruckversorgungssystem abgekoppelt
und an ein Hochdruckversorgungssystem angeschlossen. Dieses ist in Form einer Hochdruckpumpe
30 (z.B. 315 bar) vorgesehen, die durch ein Überdruckventil 31 abgesichert ist. Die
Hochdruckpumpe 30 fördert in eine Leitung 34, in die ein Rückschlagventil 32 eingebaut
ist und die zu einem 3/2-Wegeventil 29 führt. In der rechten Schaltstellung des Ventils
29 ist die Leitung 34 mit der Leitung 35 verbunden, die unmittelbar hinter einem Rückschlagventil
25 an die Leitung 24 anschließt. Aufgrund des höheren Drucks in Leitung 35 wird durch
das Rückschlagventil 25 die Abkopplung des Niederdruckversorgungssystems bewirkt.
Befindet sich das Ventil 29 in der dargestellten Weise in seiner linken Schaltposition,
ist die Leitung 34 mit einer Leitung 36 verbunden, die unmittelbar in die Leitung
23 einmündet, so daß eine Verbindung von der Hochdruckpumpe 30 zum Druckspeicher 21
des Niederdruckversorgungssystems besteht. Auf diese Weise ist es möglich, die Hochdruckpumpe
30 zeitweilig zusätzlich zur Niederdruckpumpe zur Befüllung des Druckspeichers 21
einzusetzen. Unter bestimmten Bedingungen (Preßzyklus, Mengenleistung der Hochdruckpumpe)
könnte sogar auf den Einsatz einer Niederdruckpumpe völlig verzichtet werden, wenn
die Befüllung des Druckspeichers 21 allein von der Hochdruckpumpe 30 in akzeptabler
Zeit gewährleistet werden kann.
[0018] Die beiden Ringkolbensysteme 3 und 4 sind über die Leitung 33, die von der Leitung
23 abzweigt, in entsprechender Weise an das Niederdruckversorgungssystem angeschlossen
(nicht im einzelnen dargestellt). Im Regelfall ist für jedes der beiden Ringkolbensystem
3, 4 ein gesondertes Hochdruckversorgungssystem (nicht dargestellt) vorgesehen, das
wie im Falle des Ringkolbensystems 2 ausgebildet sein kann. Wie vorstehend bereits
erwähnt, könnte es im Einzelfall auch vorteihaft sein, zwei Ringkolbensystemen ein
gemeinsames Hochdruckversorgungssystem zuzuordnen; dies hängt vom zeitlichen Mengenbedarf
an Hochdruckhydraulikflüssigkeit ab.
Beispiel
[0019] Bei einer 250t-Presse mit einem Werkzeugadaptor mit drei bewegten Unterstempeln ist
bei Einsatz von Festanschlägen (Bauweise z.B. entsprechend DE 31 42 126 C2) für die
Druckmittelversorgung eine Druckmittelpumpe von 120 bar Betriebsdruck bei einer Förderleistung
von 71 l/min im allgemeinen ausreichend, um einen Pressenbetrieb mit kurzen Zykluszeiten
zu ermöglichen, wenn zusätzlich ein hydraulischer Druckspeicher zur Abdeckung des
mengenmäßigen Spitzenbedarfs an Hydraulikflüssigkeit zur Verfügung steht. Um einen
entsprechenden Werkzeugadaptor in der erfindungsgemäßen Ausführung mit Ringkolbensystemen
ohne Festanschläge mit gleichen Zykluszeiten betreiben zu können, müßte eine Druckmittelversorgung
von z.B. 315 bar Betriebsdruck zur Verfügung stehen, die durch eine Hochdruckpumpe
mit einer Förderleistung von 250 l/min in Verbindung mit einem zusätzlichen hydraulischen
Druckspeicher für den Spitzenbedarf darstellbar wäre. In Weiterbildung der Erfindung
könnte diese Druckmittelversorgung aber mit deutlich verringertem Bauaufwand ohne
weiteres auch von einer Hydraulikpumpe von lediglich 40 bar Betriebsdruck und einer
Förderleistung von 250 l/min und einem hydraulischen Druckspeicher für den Spitzenbedarf
realisiert werden, wenn zusätzlich drei Hochdruckpumpen von 315 bar mit einer Förderleistung
von jeweils nur 15 l/min zur Verfügung stehen. In den meisten Fällen reicht sogar
der Einsatz von lediglich zwei kleinen Hochdruckpumpen aus, da in der Regel einer
der Unterstempel noch mit der Niederdruckpumpe von 40 bar in der Preßendstellung sicher
in Position gehalten werden kann. Diese Möglichkeit zur Reduzierung des Anlagenaufwandes
in der Hydraulik führt auch zu entsprechenden Verminderungen an Energieaufwand beim
Betrieb, so daß dieser nur unwesentlich höher liegt als bei einer Bauweise mit Festanschlägen
für die Preßendstellung.
1. Presse zur Herstellung von gestuften maßhaltigen Preßkörpern (8) aus pulverförmigem
Material, mit einem unteren (16) und einem oberen Pressenbären, mit einem in der Presse
fest abgestützten Grundkörper (1), in welchem übereinander mindestens zwei koaxial
angeordnete, voneinander unabhängige hydraulische Ringkolbensysteme (2, 3, 4) angeordnet
sind, deren Kolbenstangen oder Kolbenstangenverlängerungen (18, 19, 20) gleitend ineinander
geführt und mit jeweils einem Unterstempel (5, 6, 7) bestückbar sind, mit einer Matrizenhalteplatte
(9), die mit einer an den unteren Pressenbären (16) anschließbaren unteren Kupplungsplatte
11 durch Säulen (10), die den Grundkörper (1) durchqueren, zu einem Rahmen verbunden
ist, und mit einer an den oberen Pressenbären anschließbaren oberen Kupplungsplatte
(12), die über weitere Säulen (13) in der Matrizenhalteplatte (9) geführt und mit
einem oder mehreren Oberstempeln bestückbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundkörper (1) aus einer Mehrzahl im Abstand übereinander und starr zueinander
angeordneter Etagen (1a, b, c) gebildet ist, wobei jede Etage (1a, b, c) mindestens
eines der koaxialen hydraulischen Ringkolbensysteme (2, 3, 4) enthält.
2. Presse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens drei Etagen (1a, b, c) vorgesehen sind, die jeweils genau ein Ringkolbensystem
(2, 3, 4) enthalten.
3. Presse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in mindestens einer Etage zwei Ringkolbensysteme koaxial zueinander angeordnet
sind.
4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringkolbensysteme (2, 3, 4) auf einen Betrieb mit Hochdruck von mindestens
200 bar, vorzugsweise von mindestens 300 bar, ausgelegt sind.
5. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Ringkolbensystem (2, 3, 4) ein Hochdruckhydraulikpumpenaggregat zugeordnet
ist, dessen Volumenleistung deutlich geringer als die Volumenleistung der Hochdruckhydraulikaggregate
für die hydraulisch angetriebenen Pressenbären ist, insbesondere weniger als das 0,1-
bis 0,2-Fache dieser Volumenleistung trägt, und daß die Ringkolbensysteme (2, 3, 4)
mit einem gemeinsamen Niederdruckversorgungssystems, insbesondere mit einem hydraulischen
Druckspeicher verbindbar sind, wobei dieses Niederdruckversorgungssystem Hydraulikflüssigkeit
mit einem Druck liefert, der insbesondere nur bis zu 40 bar beträgt, wobei die Volumenleistung
mindestens das 5-Fache, vorzugsweise das 10- bis 20-Fache der Volumenleistung der
Hochdruckhydraulikpumpenaggregate für die Ringkolbensysteme (2, 3, 4) beträgt.
6. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Ringkolbensystem (2, 3, 4) ein elektronisches Wegmeßsystem zugeordnet ist
und die Preßendstellungen der Preßstempel (5, 6, 7) von der elektronischen Steuerung
der Presse allein durch Wegpositionierung ohne mechanische Anschläge angefahren und
gehalten werden.