(57)【要約】【課題】  粉末プレス機を提供する。【解決手段】  本発明は、金型２と、この金型２内に配置された少なくとも１つの金型キャビティ３と、プレスすべき粉末５のための装入装置４と、少なくとも１つの上側プレスパンチ６と、少なくとも１つの下側プレスパンチ７とを備える粉末プレス機１であって、各下側プレスパンチ７が金型キャビティ３内に移動可能に配置され、少なくとも１つの下側プレスパンチ７が下側の超過充填位置と上側の充填位置との間で移動可能であり、掻き取り器／ならし器ユニット８が、金型上面２ａ上を直線的に移動できるように装入装置４に接続されている、粉末プレス機１に関する。さらに、本発明は、このような粉末プレス機１を充填するための方法に関する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型（２）と、前記金型（２）に配設された少なくとも１つの金型キャビティ（３）と、プレスすべき粉末（５）のための装入装置（４）と、少なくとも１つの上側プレスパンチ（６）と、少なくとも１つの下側プレスパンチ（７）とを備え、各下側プレスパンチ（７）が金型キャビティ（３）内に移動可能に配置されている、粉末プレス（１）において、
前記少なくとも１つの下側プレスパンチ（７）が下側の超過充填位置と上側の充填位置との間で移動可能であり、掻き取り器／ならし器ユニット（８）が、金型上面（２ａ）上を直線的に移動できるように装入装置（４）に接続されていることを特徴とする粉末プレス機（１）。
【請求項２】
前記装入装置（４）が、流動性粉末（５）のための充填箱（９）と供給装置（１０）とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の粉末プレス機（１）。
【請求項３】
前記掻き取り器／ならし器ユニット（８）が前記金型上面（２ａ）の上へ下降可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の粉末プレス機（１）。
【請求項４】
掻き取り器／ならし器ユニット（８）が少なくとも１つの回転可能なならし器直定規（１１）を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の粉末プレス機（１）。
【請求項５】
好ましくは各金型キャビティ（３）が、余剰粉末（５）用の排出溝（１２）によって少なくとも部分的に取り囲まれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の粉末プレス機（１）。
【請求項６】
前記少なくとも１つの下側プレスパンチ（７）を超過充填位置に下降させるステップと、前記装入装置（４）を用いて少なくとも１つの金型キャビティ（３）に超過充填するステップと、前記少なくとも１つの下側プレスパンチ（７）をその充填位置に持ち上げるステップと、前記掻き取り器／ならし器ユニット（８）を用いて余剰粉末（５）を取り去るステップとを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の粉末プレス機（１）を充填するための方法。
【請求項７】
前記超過充填工程の後で、前記掻き取り器／ならし器ユニット（８）を金型上面（２ａ）の上に下降させることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
センサ装置によって下降を制御することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記掻き取り器／ならし器ユニット（８）、および好ましくは前記ならし器直定規（１１）の運動を、センサ装置によって制御することを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記下側プレスパンチ（７）を持ち上げる前記ステップと、前記余剰粉末（５）を取り去る前記ステップとを同時に開始することを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、必要な粉末充填量を粉末プレス機のプレス金型キャビティに充填するための方法および装置であって、プレスすべき粉末を貯蔵する充填箱または類似の容器を備えた直線運動可能であり往復運動可能な装入装置を用いて、充填のために下側パンチを超過充填位置（Ueberfuellposition）に下降させたプレス金型キャビティ上に粉末、特に金属粉末が運ばれて、このプレス金型キャビティ内に充填密度まで分散される方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
しかし、一定の充填密度で、すなわち空気を侵入させずにプレス金型キャビティに充填することと、装入装置または充填箱が後退する際に粉末表面から粉末が掻き落とされるのを回避することはきわめて困難である。従って、特許文献１によって知られているような面倒な手段が講じられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許公告第１０１４４９３７Ｂ４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の根底をなす課題は、公知の欠点を回避し、短い充填時間で、一定の再現可能な高い充填密度と同時に高い平面性を可能にし、それによって平たくて大きなプレス品（Pressteile）を申し分なく製作することができる方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これを達成するために、本発明によれば、１つまたは複数の金型キャビティが超過充填され、そのために、１つまたは複数の下側プレスパンチ（Pressstempel）が下降した超過充填位置を取り、続いて下側プレスパンチが上昇した充填位置に移動すると同時に、出発位置に戻る充填箱によって余剰粉末が掻き取られ、好ましくは回転するならし／掻き取り手段の補助によってならされる。
【０００６】
掻き取られた余剰粉末は、補集して、充填システムに再び供給することができる。
【０００７】
充填される粉末充填量をすべてのキャビティ領域で均一に分散できるようにするために、充填箱は、プレス金型キャビティの充填、掻き取り、およびならしのために充填運動方向において前側に先行するように配置された（出発位置への後退行程においては追従するように配置された）外側の掻き取り器／ならし器ユニットを備えている。
【０００８】
この装置全体は、充填箱の前側に配置された掻き取り器／ならし器ユニットを備えた充填箱からなっている。充填箱は閉じた筐体であり、下側の開いた側は硬い充填テーブル板上を滑動し、箱を密閉する。充填テーブル板は金型板に面一であり、キャビティを取り囲む排出溝を有する。
【０００９】
粉末は流入管を通って充填箱に達する。充填箱内の粉末は箱の直線的な前進後退運動によって搬送される。充填箱の前進後退運動は直線駆動装置によって行われる。
【００１０】
掻き取り器／ならし器ユニットは次の構成要素から構成されている。
−回転可能な掻き取り器／ならし器軸用のホルダ、
−ならし器直定規を備えた掻き取り器／ならし器軸、
−掻き取り器／ならし器軸の回転運動および昇降運動のための駆動装置、
−高さ位置決めおよび回転運動のためのセンサ装置、
−充填箱の前側の丸みを付けたカバー（Radiusverkleidung）、
−余剰粉末を受け入れて排出するためのキャビティ周囲の排出溝を有する充填テーブル板。
【００１１】
本発明の他の特徴および詳細が、図から明らかになる。図には、粉末プレス機の詳細として、往復運動可能な充填箱を備えたプレス金型キャビティがそれぞれ平面図、側面図、および正面図で示してある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ステップ１）下側パンチが、いわゆる超過充填位置にある。すなわち、下側パンチは金型上面よりも低く位置決めされ、金型キャビティに充填すべき粉末量が、製作すべき圧粉体に必要な量よりも多い。充填箱は、その後方位置にある。
【図２】（ステップ２）充填箱が金型キャビティの上まで前方へ移動する。箱の内側縁部が金型キャビティ縁部を越えるや否や、粉末は充填箱から金型キャビティに落下し、金型キャビティを充填する。
【図３】（ステップ３）充填箱がその前方位置に達し、キャビティが完全に粉末で充填されると、掻き取り器／ならし器ユニットが金型キャビティの上に位置するまで、充填箱が後退する。
【図４】（ステップ４）後退運動の開始と同時に、掻き取り器／ならし器直定規（Abstreifer-/Glaetterlineal）の回転および下降が始まる。掻き取り器／ならし器直定規が金型上面に達すると、下側パンチが適正な充填位置へ、その上昇を開始する。キャビティから押し出された粉末は、掻き取り器／ならし器直定規によって周囲の排出溝に運ばれる。というのは、充填箱前面の丸みを付けたカバーが余剰粉末を排出溝内にのみ押し流すことを可能にするからである。ユニットの掻き取り兼ならし作用は、後方位置への充填箱の後退運動と協働して、掻き取り器／ならし器直定規が回転すると同時に、充填位置への下側パンチの上昇行程によって粉末が金型キャビティから押し出される際に行われる。
【図５】（ステップ５）キャビティ内の粉末の掻き取りおよびならしは、掻き取り器／ならし器直定規がもはやキャビティを覆わなくなるや否や終了する。
【図６】（ステップ６）この位置から、掻き取り器／ならし器直定規はその上側位置に移動可能である。
【図７】（ステップ７）充填箱がその出発位置または終端位置に達し／位置を取り、持ち上げられ、上側プレスパンチまたは上側パンチが、下降するための信号を得て、下側パンチと協働して、プレス金型キャビティに充填されて均一に分散されてならされた粉末を、完成したプレス品に成形する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
掻き取り器／ならし器ユニットが後退すると同時に下側パンチがその正確な充填位置へ上昇する際に、回転する掻き取り兼ならし工程によって、金型上面から押し出された粉末の山（Pulverhaufwerk）が掻き取られ、粉末がキャビティ内で均一に分散されてならされる。
【００１４】
粉末分布の均一化により、同様に均一な密度が、プレスされた圧粉体のすべての領域において生じる。
【００１５】
上記の方法技術的な一連の動き（verfahrenstechnischen Bewegungsablaeufen）に関連してこの装置を使用すると、粉末プレス技術で使用可能なすべての粉末材料から形成される、低い構造高さと小さな段差を有する大きな面積の粉末プレス加工品について、すべての圧粉体領域での密度の均一性が改善され、平面性が改善され、しかも高さに関して狭い公差が維持されるという利点がある。
【００１６】
図１には、本発明に係る粉末プレス機１が示してある。この粉末プレス機１では、粉末装入装置４が、駆動装置１３によって金型２の上面２ａ上を直線運動できるように配置されている。この装入装置４は実質的に、まだ流動性のあるプレスすべき粉末５のための充填箱９と供給管１０とからなっている。金型２の上面２ａ上での装入装置４の直線運動は、少なくとも、装入装置４、特にその充填箱９が金型キャビティ３の上を完全に通り過ぎることができるまで行われる。金型キャビティ３から図１に示した位置までの装入装置４の戻り運動の際、掻き取り器／ならし器ユニット８、および特に回転可能に配置されたそのならし器直定規１１も金型キャビティ３と重ならないことが保証される。図１の下図に示すように、金型キャビティ３は実質的に、金型２と下側プレスパンチ７によって形成されている。その後、金型キャビティ３内での充填粉末５のプレス作業は、下側プレスパンチ７と上側プレスパンチ６が協働することによって行われる。同様に図１の下図から明らかなように、掻き取り器／ならし器ユニット８は、少なくともそのならし器直定規１１が金型上面２ａの上に下降し得るように設計されている。最終的には、金型キャビティ３の三方を取り囲むように排出溝１２が配置されており、それにより、金型キャビティ３から取り去るべき粉末５は、回転するならし器直定規１１によって金型上面２ａから確実に払い除けることができる。このために、装入装置４の側面には、特に丸みを付けたカバー１４が設けられている。この丸みを付けたカバー１４の形状は、回転するならし器直定規１１に適合しており、金型キャビティ３から排出溝１２内への粉末５の搬送を保証する。
【００１７】
図２には、装入装置４が掻き取り器／ならし器ユニット８と共に金型キャビティ３の上方に少なくとも部分的に配置されている方法ステップが示してある。この中間ステップにおいて、金型キャビティ３への流動性粉末５の充填が既に始まっている。それに対して、掻き取り器／ならし器ユニット８、および特にそのならし器直定規１１はまだ金型上面２ａから離れた位置にある。
【００１８】
図３には、装入装置４、特にその充填箱９が金型キャビティ３の上に完全に被さって配置されている状態が示してある。その際、下側プレスパンチ７は、その下側の超過充填位置にある。従って、金型キャビティ３への粉末５の超過充填が確実に保証される。
【００１９】
図４には、装入装置４がその直線駆動装置１３によって図３に示した充填位置から図１に示した出発位置へ戻っている、充填工程の一状態が示してある。ここに図示した充填工程の段階では、充填箱９がもはや金型キャビティ３の上に完全に被さっては配置されていない。下側プレスパンチ７は、図３に示した超過充填位置からその上側充填位置へ移動する。このとき、余剰粉末５は、金型キャビティ３から充填箱９および掻き取り器／ならし器ユニット８の方へ上に運ばれる。掻き取り器／ならし器ユニット８のならし器直定規１１は、金型上面２ａの上に下降され、一方の回転方向に回転するか、あるいは好ましくは図４に示した両方の回転方向に交互に回転する。それによって、余剰粉末５を排出溝１２内に搬送する。
【００２０】
図５には、充填箱９が移動して金型キャビティ３から既に完全に離れている、粉末プレス機１の充填工程の一状態が示してある。下側プレスパンチ７は下からその上側充填位置に向かって移動し、掻き取り器／ならし器ユニット８のならし器直定規１１が、金型キャビティの上面を完全に覆い、掻き取られた余剰粉末５を排出溝１２内に払い除ける。
【００２１】
図６には、下側プレスパンチ７が既にその上側充填位置に達しており、まだ金型上面２ａの上に下降している、ならし器直定規１１が、金型キャビティ３内に置かれた粉末の一部をまだ掻き取ることができる、充填工程の一状態が示してある。最後の残りの余剰粉末５が、この方法ステップにおいて排出溝１２内に搬送される。
【００２２】
図７には、本願発明の粉末プレス機１が１つの状態が図示されており、この状態において、装入装置４が、この装入装置の図１内において図示された出発位置または終端位置にとどまる。掻き取り器／ならし器ユニット８のならし器直定規１１は、再び金型上面２ａから離して配置される。粉末プレス機１は、プレス工程のこの段階で待機位置にとどまり、プレス工程自体は、上側プレスパンチ６を下側プレスパンチ７の上へ下降させることによって行われる。
【符号の説明】
【００２３】
１  粉末プレス機
２  金型
２ａ  金型上面
３  金型キャビティ
４  装入装置
５  粉末
６  上側プレスパンチ
７  下側プレスパンチ
８  掻き取り器ユニット／ならし器ユニット
９  充填箱
１０  供給装置
１１  ならし器直定規
１２  排出溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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