[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse zur Herstellung maßhaltiger Preßlinge
aus Pulvermaterial nach dem Patentanspruch 1.
[0002] Pressen zur Herstellung von maßhaltigen Preßlingen aus Pulvermaterial weisen grundsätzlich
eine Matrize, mindestens einen Ober- und mindestens einen Unterstempel auf, die von
entgegengesetzten Seiten das Pulvermaterial in dem Hohlraum der Matrize verdichten.
Ober- und Unterstempel sind z.B. mit dem Stößel bzw. der Kolbenstange eines Hydraulikzylinders
verbunden, die am Pressengestell angebracht sind. Das Pulvermaterial wird mit einer
geeigneten Befüllvorrichtung in die Matrizenbohrung eingegeben, wobei die Stellung
des Unterstempels normalerweise die Füllhöhe bzw. das Füllvolumen vorgibt. Nach dem
Verpressen des Materials wird der Preßling aus der Matrizenbohrung entfernt.
[0003] Bei derartigen Pressen werden unterschiedliche Ausführungen verwendet. Bei sog. einseitigen
Pressen sind Unterstempel und Matrize feststehend. Bei doppelseitigen Pressen wird
die Matrize entweder schwimmend oder zwangsbewegt bei festem oder beweglichem Unterstempel.
Für das Entformen des Preßlings wird entweder das sog. Ausstoßverfahren oder das Abzugsverfahren
verwendet. Beim Ausstoßverfahren wird der Preßling mit Hilfe des Unterstempels aus
der stillstehenden Matrize herausbewegt, während beim Abzugsverfahren der Unterstempel
feststeht und die Matrize bewegt wird.
[0004] Die Preßwerkzeuge sind normalerweise nicht unmittelbar an den Verstellantrieben angebracht,
sondern über sog. Adaptoren. So ist etwa die Matrize auf einer Matrizenhalteplatte
aufgespannt, die - falls beweglich - ihrerseits mittels Kraftübertragungselementen
mit einem Verstellantrieb verbunden ist. Das gleiche gilt für Ober,- und Unterstempel,
die an entsprechenden Halteplatten angebracht sind. Dadurch können unterschiedliche
Preßwerkzeuge in eine bestehende Presse eingebaut werden.
[0005] Eine Presse der beschriebenen Art wird im Stand der Technik danach ausgelegt, welches
Entformungsprinzip angewendet wird. Ein Umbau auf das jeweils andere Entformungsprinzip
kommt normalerweise nicht in Betracht.
[0006] Zur Steuerung bzw. Regelung eines Preßvorgangs ist die Kenntnis von mindestens zwei
Parametern von Bedeutung. Zum einen wird die Preßkraft gemessen, um die maximale Kraft
zu bestimmen, mit welcher das Pulver komprimiert wird. Gegebenenfalls ist auch der
Preßkraftverlauf der Werkzeuge über den Weg bzw. über die Zeit während des Preßvorgangs
hilfreich. Ein weiterer Parameter ist die Position von Ober- und Unterstempel im Hinblick
auf eine Referenz, welche üblicherweise durch die Oberkante der Matrize gebildet wird.
Bekanntlich kommt es durch Temperatureinflüsse und die Preßkräfte zu Längenänderungen
des Pressengestells, der Kraftübertragungselemente und der Werkzeuge. Mit Hilfe geeigneter
Meßsysteme kann die Lage der Werkzeuge über deren Adaptoren zwar gemessen werden,
ohne eine Korrektur über die jeweilige Temperatur und Preßkraft sind die Positionsbestimmungen
nicht ausreichend genau genug. Daneben besteht die Gefahr, dass die Meßsysteme selbst
bzw. deren Anbringung temperaturabhängige und auch preßkraftabhängige Verformungen
erleiden und daher Ungenauigkeiten in die Messung hineintragen.
[0007] Aus
DE 102 54 656 B4 ist eine typische Hydraulikpresse bekannt geworden, bei der eine Matrizenhalteplatte
und eine Mehrzahl von Stempelträgern (Adaptoren) über Hydraulikantriebe verstellbar
im Pressengestell gelagert sind. Bei der bekannten Presse sind Abstützvorrichtungen
vorgesehen, welche die Stempelträger in Pressenendstellung relativ zum Grundkörper
des Pressengestells abstützen. Aus
DE 3142126 B1 ist eine Presse zur Herstellung von gestuften maßhaltigen Pulverpreßlingen aus keramischem
Material bekannt geworden, bei der Unterstempel tragende Aufnahmeplatten sämtlich
von einer Grundplatte aus hydraulisch bewegbar sind und in der Pressenendstellung
als Aufnahmeplatten auf einstellbaren mechanischen Anschlägen der Grundplatte aufsitzen.
Die Aufnahmeplatten sind zum Ausstoßen der Preßlinge nach Abziehen der Matrize und
Freikommen der mit der Matrize in Berührung stehenden Mantelfläche des Preßlings gemeinsam
jeweils bis zum Freikommen der nächsten Kontaktfläche stufenweise hochfahrbar. In
den durch Festanschläge gebildeten Pressenendstellungen wird bei beiden Pressen die
Gegenkraft oder Abstützkraft durch mechanische Anschläge gebildet.
[0008] Aus
DE 103 00 722 B3 ist eine Presse bekannt geworden, bei der ein oberer und ein unterer Schlitten für
die Anbringung eines Ober- und Unterstempels an einer Führungssäule vertikal geführt
sind. Die Führungssäule ist an einem Gestelltisch befestigt, auf dem auch die Matrizenhalteplatte
angebracht ist. Eine verschleißfreie Führung der Halteplatten erfolgt dadurch, dass
über ein Winkelausgleichselement und ein Lateralausgleichselement eine Anbindung der
Schlitten an den Hydraulikantrieb erfolgt.
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presse zur Herstellung maßhaltiger
Preßlinge aus Pulvermaterial zu schaffen, die einfach an die gewünschte Entfemung/Entformung
des Preßlings aus der Matrizenbohrung angepaßt werden kann und die ferner eine möglichst
fehlerarme Positionsbestimmung der Werkzeuge ermöglicht.
[0010] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0011] Bei der erfindungsgemäßen Presse ist eine Führungssäule außerhalb einer Hauptpreßachse
angeordnet mit zwei parallelen Führungsbahnen, an denen alle Halteplatten einseitig
vertikal geführt sind. Das Anpassen der Halteplatten an die Führungsbahnen, die vorzugsweise
entlang von Führungsschienen laufen, ist derart, dass die Lagerung der einen Bahn
die Referenzseite und die der anderen die Folgeseite bildet, um die notwendige Präzision
bereitzustellen. Die Führungsschienen sind nach einer Ausgestaltung der Erfindung
im Querschnitt schwalbenschwanzförmig.
[0012] Die Führungssäule sitzt am unteren Ende fest auf einer gestellfesten Platte, mit
der vorzugsweise auch der untere Verstellantrieb verbunden ist, während das obere
Ende mit dem Pressengestell verbunden ist, wobei sie nach einer Ausgestaltung der
Erfindung nur in horizontaler Richtung festgelegt ist. Das Pressengestell nimmt bekanntlich
die Preßkräfte auf und erleidet dadurch eine mehr oder weniger ausgeprägte Verformung.
Diese wirkt sich jedoch nicht auf die Führungssäule aus, wenn diese nur horizontal
am oberen Ende festgelegt ist, während in vertikaler Richtung eine Relativbewegung
zwischen Führungssäule und Pressengestell möglich ist, um thermische oder Preßkraftverformungen
des Gestells von der Führungssäule fernzuhalten.
[0013] Bei einer Presse des erfindungsgemäßen Aufbaus kann der Preßling im Ausstoßoder im
Abzugsverfahren entfernt werden, ohne dass die Halteplatten ausgewechselt werden müssen.
Es hängt von der Betriebsweise der Presse ab, welche der Halteplatten mit dem unteren
bzw. dem oberen Verstellantrieb in Verbindung gebracht wird bzw. welche festzusetzen
ist. Festanschläge sind nicht erforderlich, da die Gegenkraft vom zugeordneten Verstellantrieb,
z.B. Hydraulikzylinder aufgebracht werden kann. Ist etwa die Matrizenhalteplatte beim
Abzugsverfahren bewegbar, muß eine Durchführung in der Halteplatte für den Unterstempel
vorgesehen werden, damit Kraftübertragungselemente vom Verstellantrieb mit der Matrizenhalteplatte
verbunden werden können. Beim Umbau vom Ausstoßbetrieb zum Abzugsbetrieb ist daher
der Einbau derartiger Kraftübertragungselemente erforderlich. Der Aufwand hierfür
ist aber relativ gering. Sind zwei oder mehr Halteplatten für mehrere Unterstempel
vorzusehen, versteht sich, dass zumindest bis auf die obere alle Halteplatten Durchbrüche
aufweisen müssen für die Durchführung von Kraftübertragungselementen zur jeweils darüberliegenden
Halteplatte.
[0014] Wie schon erwähnt, können bei der erfindungsgemäßen Presse Festanschläge in Fortfall
kommen. Da die Abstützkräfte unter Umständen erheblich sind und von der Hydraulik
übernommen werden müssen, ist diese entsprechend auszulegen. Festanschläge verringern
den Aufwand für die Hydraulik. Daher kann es nach einer Ausgestaltung der Erfindung
vorteilhaft sein, wenn auf gegenüberliegenden Seiten der Halteplatten Stützsäulen
um eine vertikale Achse drehbar im Pressengestell oder an der unteren Lagerplatte
abgestützt sind, die am oberen Ende seitlich auskragende Stützabschnitte aufweisen,
die durch Drehung der Stützsäulen wahlweise unterhalb der Matrizenhalteplatte schwenkbar
sind. In diesem Fall sind für die Matrizenplatte Festanschläge möglich. Durch Änderung
der Höhe der Stützabschnitte läßt sich die Höhenlage der Matrizenhalteplatte und damit
der Matrize verändern und somit auch die Entnahmehöhe für die Preßlinge. Bei Wegfall
jeglicher Festanschläge versteht sich, dass die Höhe der einzelnen Halteplatten bzw.
der Matrizenhalteplatte beliebig eingestellt werden kann.
[0015] Um störende Verformungen zu vermeiden, insbesondere Kräfte von der Führungsfläche
fernzuhalten, ist anzustreben, wenn die Verstellachsen von oberem und unterem Verstellantrieb
präzise zueinander ausgerichtet sind. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird
hierzu vorgeschlagen, dass der obere Verstellantrieb formschlüssig in einer oberen
Lagerplatte sitzt, die ihrerseits mit einer oberen Verbindungsplatte des Pressengestells
verschraubt ist. Mit dem oberen Ende der Führungssäule ist eine Ausrichtplatte verbunden,
und Lagerplatte und Ausrichtplatte sind durch eine Formschlußverbindung horizontal
zueinander festlegbar. Der untere Verstellantrieb ist formschlüssig in einer unteren
Lagerplatte angeordnet, wobei die Führungssäule auf der unteren Lagerplatte abgestützt
ist. Durch die Verbindung der Führungssäule mit der unteren Lagerplatte bildet die
Führungssäule mit dem Hydraulikantrieb eine Einheit. Wird nun die obere Lagerplatte
mit dem aufgenommenen Verstellantrieb zur Ausrichtplatte ausgerichtet, ist dadurch
das Zusammenfallen der Vertikalachsen der Antriebe gewährleistet. Dies kann nach einer
Ausgestaltung der Erfindung etwa dadurch erreicht werden, dass Lagerplatte und Ausrichtplatte
mindestens ein paar zueinander ausrichtbare Bohrungen haben zur Aufnahme eines Paßstifts.
Vorzugsweise sind zwei Bohrungspaare und zwei Paßstifte vorgesehen. Diese sorgen dafür,
dass die obere Lagerplatte mit dem oberen Verstellantrieb justiert werden, bevor die
obere Lagerplatte an der Verbindungsplatte und damit am Pressengestell festgelegt
wird. Die Kopplung erfolgt im oberen Bereich mithin ausschließlich in horizontaler
Ebene, während in vertikaler Richtung eine Relativbewegung zwischen Pressengestell
einerseits und Führungssäule andererseits möglich bleibt, um - wie erwähnt preßkraft-
und temperaturbedingte Dehnungen des Pressengestells nicht auf die Führung und die
Halteplatten zu übertragen.
[0016] Üblicherweise sind Stützsäulen eines Pressengestells im Rechteck bzw. Quadrat angeordnet.
Für ein derartiges Pressengestell sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass
die Führungssäule in einem Eckbereich des Rechtecks bzw. Quadrats auf der Innenseite
der zugeordneten Gestellsäule angeordnet ist. Dadurch werden die Flexibilität im Hinblick
auf horizontale Querbewegungen in Matrizenhöhe und die Zugänglichkeit der Matrize
erhöht. Durchbrüche im Gestell für die Füllachse bzw. für weitere Querachsen sind
daher nicht notwendig.
[0017] Wie schon erwähnt, ist die Positionsbestimmung der Preßwerkzeuge für die Überwachung
und die Steuerung des Betriebes der Presse von Bedeutung. Daher sieht eine Ausgestaltung
der Erfindung vor, dass ein einziges Meßlineal an der Führungssäule angebracht ist,
wobei die Anzahl der mit dem Meßlineal zusammenwirkenden Meßschlitten der Anzahl der
Halteplatten entspricht. Das Meßlineal wird nach einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung nur in einer Referenzebene der Preßwerkzeuge befestigt, welche vorzugsweise
von der Aufspannebene der Matrize oder Matrizenoberkante gebildet ist.
[0018] Im Stand der Technik werden für die einzelnen Werkzeuge mehrere Meßsysteme vorgesehen.
Der thermische Fixpunkt befindet sich jeweils in der Mitte der Längenmeßsysteme. Dadurch
kommt es zu einem Richtungswechsel der Längsausdehnung, wenn der Meßschlitten diesen
Fixpunkt durchfährt. Da die Längenausdehnung zusätzlich von der Befestigung beeinträchtigt
ist, an der die Längenmeßsysteme angebracht sind, ist bei der Erfindung der Einfluß
von Temperatur- und Preßverformungen auf die Meßergebnisse minimiert.
[0019] Mit der Erfindung wird eine Reihe von Vorteilen erzielt. Durch die Anordnung der
Führungssäule ist ein frei zugänglicher Pressenraum geschaffen. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen
Presse läßt sich sowohl das Ausstoß- als auch das Abzugsverfahren realisieren. Die
Matrizenebene bzw. die Abnahmehöhe kann in Grenzen beliebig verändert werden. Die
einzelnen Halteplatten weisen identisches Verhalten untereinander auf durch gleiche
Verformungen wegen gleicher Lagerung. Vertikalkräfte auf die Führungssäule treten
nicht auf. Die Lagerung der Halteplatten ist vom Pressengestell entkoppelt, wodurch
Verformungen des Pressengestells durch Preßkräfte und/oder Temperatur sich nicht unmittelbar
auf die Lagerung der Halteplatten auswirken.
[0020] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt perspektivisch den Aufbau einer Lagerung der Halteplatten für eine Hydraulikpresse
ohne Pressengestell und Hydraulikantriebe,
- Fig. 2
- zeigt schematisch einen Schnitt durch den Aufbau nach Figur 1 mit einer Andeutung
des Pressengestells und der oberen und unteren Hydraulikantriebe,
- Fig. 3
- zeigt schematisch die Draufsicht auf die Anordnung nach Figur 2,
- Fig.4
- zeigt einen Längsschnitt durch Figur 1, wobei zusätzlich Kraftübertragungselemente
für die einzelnen Halteplatten angedeutet sind,
- Fig. 5
- zeigt eine mögliche Ausführungsform gemäß Figur 1 für das Ausstoßverfahren,
- Fig. 6
- zeigt die Betriebsweise der Anordnung nach Figur 4 für das Abzugsverfahren,
- Fig. 7
- zeigt schematisch eine ähnliche Darstellung wie Figur 2 mit einem Positions-Meßsystem,
- Fig. 8
- zeigt die Ansicht der schematischen Anordnung nach Figur 7 in Richtung Pfeil 8.
[0021] In Fig. 1 ist eine Lagerplatte 10 zu erkennen, auf der eine Führungssäule 12 von
im Wesentlichen rechteckigem bzw. quadratischem Querschnitt abgestützt ist. Die Führungssäule
12 ist vorzugsweise einteilig geformt und kann auch einteilig mit der Lagerplatte
10 ausgebildet sein.
[0022] An einer Seite der Führungssäule 12 sind zwei parallele Führungsschienen 14, 16 angebracht,
vorzugsweise mittels Verschraubung, die im Querschnitt schwalbenschwanzförmig sind.
Die vertikalen parallelen Führungsschienen 14,16 lagern Führungswagen 18, 20, 22,
24, 26, 28 und 30, 32, welche an horizontalen, axial beabstandeten Halteplatten 34
bis 40 angebracht sind. Die Halteplatten sind im Wesentlichen gleich aufgebaut und
weisen im Schnitt T-Form auf. Die obere Halteplatte 34 dient zur Aufspannung eines
Oberstempels (nicht gezeigt), die Halteplatte 36 ist eine Matrizenhalteplatte und
dient zur Aufspannung einer Matrize, und die unteren Halteplatten 38, 40 dienen zur
Aufspannung von Unterstempeln. Die Halteplatten 34 bis 40 können mit einem in Figur
1 nicht dargestellten oberen und unteren Hydraulikantrieb gekoppelt werden zwecks
vertikaler Verstellung entlang den Führungsschienen 14, 16. Hierauf wird weiter unten
noch eingegangen. Die unteren Halteplatten 38, 40 haben Durchbrüche 42, 44 für die
Hindurchführung von Kraftübertragungselementen eines unteren Hydraulikantriebs zu
der jeweils darüber liegenden Halteplatte, d.h. im vorliegenden Fall der Matrizenhalteplatte
36 bzw. der Halteplatte 38.
[0023] An dem oberen Ende der Führungssäule 12 ist eine horizontale Ausrichtplatte 46 befestigt,
die zwei Bohrungen 48 nahe dem freien Ende aufweist.
[0024] Auf der in Figur 1 rechten Seite der Führungssäule 12 ist ein Meßlineal 47 angebracht,
auf dem Meßschlitten 48, 50, 52, 54 gleiten. Die Meßschlitten 48 bis 54 sind jeweils
mit einer Halteplatte 34 bis 40 gekoppelt bzw. in Wirkverbindung. Mit Hilfe der Meßschlitten
48 bis 54 und des Meßlineals 47 wird die Position der Halteplatten 34 bis 40 ermittelt
und damit die Position der nicht gezeigten Preßwerkzeuge.
[0025] In Figur 2 ist die Anordnung der in Figur 1 gezeigten Einheit in einem Pressengestell
angedeutet.
[0026] Wie aus Figur 2 und 3 hervorgeht, weist das Pressengestell vier im Quadrat angeordnete,
vertikale Gestellsäulen 56 auf, die im oberen Bereich durch eine obere Verbindungsplatte
58 und im unteren Bereich durch eine Verbindungsplatte 60 miteinander verbunden sind.
Die Verbindungsplatten 58, 60, die horizontal verlaufen, weisen kreisförmige Durchbrüche
62 bzw. 64 auf.
[0027] Die untere Lagerplatte 10 weist eine kreisförmige Öffnung 66 auf, in der formschlüssig
ein unterer Hydraulikantrieb 68 eingesetzt ist. Die Lagerplatte 10 ist in dem Durchbruch
der Verbindungsplatte 60 verschraubt. Die Führungssäule 12 stützt sich auf einem radialen
Ansatz 70 der Lagerplatte 10 ab und ist mit diesem verschraubt. In den Figuren 2 und
3 ist jeweils nur eine Halteplatte angedeutet, beispielsweise die Halteplatte 38 für
einen Unterstempel. Eine obere Lagerplatte 72 nimmt formschlüssig einen oberen Hydraulikantrieb
74 auf. Die Lagerplatte 72 kann in einer Ausnehmung der oberen Verbindungsplatte 58
verschraubt werden. Die Lagerplatte 72 hat zwei Bohrungen, von denen eine bei 76 gezeigt
ist. Sie sind zu den Bohrungen 48 der Ausrichtplatte 46 ausrichtbar. Durch das Paar
Bohrungen können Paßstifte gesteckt werden, von denen einer bei 78 in Figur 2 gezeigt
ist. Dadurch ist es möglich, die Lagerplatte 72 horizontal bezüglich der Ausrichtplatte
46 zu positionieren und dadurch auch die Achse des oberen Hydraulikantriebs 74 in
Flucht zur Achse des unteren Hydraulikantriebs 68 zu bringen, wodurch eine gemeinsame
vertikale Achse 72a erreicht wird. In vertikaler Richtung kann zwischen der Führungssäule
12 und dem Gestell, hier dargestellt durch die Säulen 56 und die Verbindungsplatten
60, 58 eine Relativbewegung zugelassen werden.
[0028] In Figur 4 ist die Anordnung von Kraftübertragungselementen für die Halteplatten
36 bis 40 angedeutet. Für die Halteplatte 36 erstrecken sich von dem nicht gezeigten
Hydraulikzylinder an der Lagerplatte 10 Kraftübertragungselemente 80, 82, wobei diese
sich durch die Halteplatten 38, 40 hindurch erstrecken durch die in Figur 1 gezeigten
Durchbrechungen 42, 44. Kraftübertragungselemente 84, 86 erstrecken sich durch die
untere Halteplatte 40 durch die Durchbrechungen 44 zur Betätigung der Halteplatte
38 für einen Unterstempel. Die untere Halteplatte 40 wird schließlich durch Kraftübertragungselemente
88, 90 betätigt. Wie erkennbar, können daher die Halteplatten 36 bis 40 beliebig relativ
zueinander betätigt oder in Position gehalten werden. Die Betätigung der oberen Halteplatte
34 für den Oberstempel ist nicht dargestellt.
[0029] Es versteht sich, dass die Matrizenhalteplatte 36 auch durch mechanische Mittel,
wie sie in Figuren 5 und 6 dargestellt sind, in Position gehalten werden kann, wenn
ein Ausstoßverfahren beabsichtigt ist. In diesem Fall können die Kraftübertragungselemente
80, 82 fortfallen.
[0030] In den Figuren 5 und 6 ist die Einheit nach Figur 1 ebenfalls im Wesentlichen perspektivisch
dargestellt. Daher haben Teile in den Figuren 5 und 6 gleiche Bezugszeichen, soweit
sie mit solchen von Figur 1 übereinstimmen.
[0031] In den Figuren 5 und 6 ist die Lagerplatte 10 fortgelassen und stattdessen das obere
Ende des unteren Hydraulikantriebs bei 92 angedeutet. Außerdem sind in Übereinstimmung
mit Figur 4 die Kraftübertragungselemente für die Halteplatten 36 bis 40 angedeutet.
In Figur 6 ist im übrigen das Paar Kraftübertragungselemente 88, 90 für die untere
Halteplatte 40 fortgelassen.
[0032] In den Figuren 5 und 6 sind außerdem Stützsäulen 94, 96 gezeigt, die am unteren Ende
auf nicht näher dargestellte Art und Weise im Pressengestell oder an der Lagerplatte
10 um eine vertikale Achse drehbar gelagert sind. Sie weisen am oberen Ende Stützabschnitte
98, 100 auf, die so ausgebildet sind, dass in der einen Drehstellung gemäß Figur 5
die Matrizenhalteplatte 36 unterstützt ist und mithin nach unten gegen einen Festanschlag
liegt, während bei der Ausführungsform nach Figur 6 die Matrizenhalteplatte 36 frei
beweglich ist. Mithin zeigt Figur 5 eine Anordnung für das Ausstoßverfahren bei festgelegter
Matrizenhalteplatte 36, während in Figur 6 das Abzugsverfahren verwirklicht werden
kann. In diesem Fall können eine oder beide Halteplatten 38, 40 stationär sein, was
entweder mit Hilfe des unteren Hydraulikantriebs verwirklicht wird oder ebenfalls
durch mechanische Abstützung.
[0033] In den Figuren 7 und 8 ist die Anordnung nach Figur 1 bzw. 2 schematisch angedeutet.
Wiederum sind mit Figur 1 gleiche Teile in den Figuren 7 und 8 mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Man erkennt außerdem eine Matrize 102 auf der Matrizenhalteplatte 36, einen
Oberstempel 104 an der oberen Halteplatte 34 und einen Unterstempel 106 an der unteren
Halteplatte 38. Ober- und Unterstempel 104, 106 wirken mit der Matrize 102 zusammen.
[0034] Die Preßwerkzeuge sind in den Figuren 7 und 8 in einer Referenzierungsposition dargestellt,
wobei die Oberkante der Matrize 103 für die Referenzierung maßgeblich ist. Durch das
Referenzieren wird der Werkzeug-Nullpunkt des Systems festgelegt. Weitere Werkzeugteile
beziehen sich auf diesen Nullpunkt. Die thermische Bezugsebene ist die Aufspannebene
der Matrize 102, d.h. die Oberseite der Matrizenhalteplatte 36, mit der der Meßschlitten
50 zusammenwirkt. In dieser Ebene ist bei 108 das Meßlineal 47 an der Säule 12 befestigt,
und zwar nur in dieser Ebene.
[0035] Die Messung der Werkzeugpositionen ist nicht unmittelbar möglich, sondern - wie erwähnt
- über die Halteplatten 34 bis 38. Daher ist die Temperatur, die beim Referenzieren
gemessen wird, mit einzubeziehen. Eine Temperaturmessung findet an den mit "T" bezeichneten
Punkten statt, d.h. an den Halteplatten 34 bis 38, Oberstempel 104 und Unterstempel
106 sowie auch in der Matrize 102. Bei der Messung der Positionen über die Werkzeuglängen
1 im Betrieb muß daher der beim Referenzieren ermittelte Wert der gemessenen Temperaturen
eingezogen werden. Außerdem treten bei Preßkräften Längenänderungen auf, die mit Hilfe
von Kraftmeßdosen, Sensoren oder dergleichen gemessen werden. Auch diese Werte müssen
zur Korrektur der jeweiligen Werkzeugpositionen mit berücksichtigt werden.
[0036] Um die beschriebenen Operationen durchführen zu können, bedarf es eines Rechners,
in den die vom Meßlineal 47 gemessenen Signalwerte sowie auch die Temperatur und Kraftwerte
eingegeben werden, um die jeweiligen aktuellen Längen 1 zur Bestimmung der Position
zu berechnen.
1. Presse zur Herstellung maßhaltiger Preßlinge aus Pulvermaterial,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
• ein Pressengestell mit vertikalen Stellsäulen (56) und Querverbindungen,
• eine Matrizenhalteplatte (36), mindestens eine Oberstempelhalteplatte (34),
• mindestens eine Unterstempelhalteplatte (38, 40),
• eine Führungssäule (12) außerhalb einer Hauptpreßachse, die zwei parallele Führungsbahnen
aufweist, an denen alle Halteplatten (34 bis 40) einseitig vertikal führbar oder wahlweise
festsetzbar sind, wobei
• das untere Ende der Führungssäule (12) mit einer unteren gestellfesten Platte (10)
fest verbunden ist und das obere Ende am Pressengestell festgelegt ist,
• ein oberer am Pressengestell festlegbarer Verstellantrieb (74) für die obere Halteplatte
(34),
• ein unterer Verstellantrieb (68) für die untere Halteplatte (38, 40) und wahlweise
die Matrizenhalteplatte, der an der unteren gestellfesten Platte (10) befestigt ist.
2. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende der Führungssäule (12) nur in horizontaler Richtung am Pressengestell
festgelegt ist.
3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahnen von vorzugsweise im Querschnitt schwalbenschwanzförmigen Führungsschienen
(14, 16) gebildet sind, die an der einteiligen Führungssäule (12) befestigt sind und
an den Führungsschienen (14,1 6) Führungswagen (18 bis 32) geführt sind, mit denen
jeweils eine Halteplatte (34 bis 40) zusammenwirkt.
4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Verstellantrieb (74) formschlüssig in einer oberen Lagerplatte (72) sitzt,
die ihrerseits mit einer oberen Verbindungsplatte (58) des Pressengestells verschraubt
ist, mit dem oberen Ende der Führungssäule (12) eine horizontale Ausrichtplatte (46)
verbunden ist, Lagerplatte (72) und Ausrichtplatte (46) durch eine Formschlußverbindung
horizontal zueinander festlegbar sind, der untere Verstellantrieb (68) formschlüssig
in einer unteren Lagerplatte (10) sitzt und die Führungssäule (12) auf der Lagerplatte
(10) abgestützt ist und obere Lagerplatte (72) und Ausrichtplatte (46) mindestens
ein Paar zueinander ausrichtbarer Bohrungen (48, 76) haben zur Aufnahme eines Paßstifts
(78).
5. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstempelhalteplatte (38, 40) Durchbrechungen (42, 44) aufweist für die wahlweise
Hindurchführung von Kraftübertragungselementen (80, 82, 84, 86) zwischen unterem Verstellantrieb
(68) und Matrizenhalteplatte (36) bzw. einer oberen von zwei Unterstempelhalteplatten
(38).
6. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf gegenüberliegenden Seiten der Halteplatten (34 bis 40) Stützsäulen (94, 96) drehbar
im Pressengestell oder an der Lagerplatte (10) abgestützt sind, die am oberen Ende
seitlich auskragende Stützabschnitte (98, 100) aufweisen, die durch Drehung der Stützsäule
um die vertikale Achse wahlweise unterhalb der Matrizenhalteplatte (36) schwenkbar
sind.
7. Presse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Stützabschnitte (98, 100) veränderbar ist.
8. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestellsäulen (56) ein Rechteck, vorzugsweise ein Quadrat aufspannen und die
Führungssäule (12) in einem Eckbereich des Rechtecks bzw. Quadrats auf der Innenseite
einer zugeordneten Gestellsäule (56) angeordnet ist.
9. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges Meßlineal (47) an der Führungssäule (12) befestigt ist und die Anzahl
der mit dem Meßlineal zusammenwirkenden Meßschlitten (48 bis 54) der Anzahl der Halteplatten
(34 bis 40) entspricht.
10. Presse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Meßlineal (47) nur in einer Referenzebene für die Preßwerkzeuge (102, 104, 106)
befestigt ist.
11. Presse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzebene von der Oberkante einer auf der Matrizenhalteplatte (36) aufgespannten
Matrize oder der Aufspannebene der Matrizenhalteplatte (36) gebildet ist.
12. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass oberer und/oder unterer Verstellantrieb ein Hydraulikantrieb ist.
13. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass oberer und/oder unterer Verstellantrieb ein linearer Elektroantrieb ist.