(57)【要約】【課題】  プレス機の設計を簡易化する、設置空間を低減する、および主要プレス軸に沿って移動される上側および／または下側のパンチに加えて他の作動要素またはパンチ類の制御を改良すること。【解決手段】  本発明は、粉末状材料からペレットを製造するためのプレス機であって、ペレットを想定した型穴を備えた少なくとも１つのダイと、ペレットを形成するために型穴と相互作用する少なくとも１つの上側パンチおよび少なくとも１つの下側パンチと、上側パンチ、および／または下側パンチ、および／またはダイを主要プレス軸に沿って駆動させるための少なくとも１つの電気式駆動装置とを備える、プレス機において、プレス機がまた、ダイおよび／またはダイの型穴上に作用する少なくとも１つの移動可能な要素も備え、少なくとも１つの電気油圧式駆動装置が、少なくとも１つの移動可能な要素を駆動させるために設けられる、プレス機に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末状材料からペレットを製造するためのプレス機であって、前記ペレットを想定した型穴を備えた少なくとも１つのダイと、前記ペレットを形成するために前記型穴と相互作用する少なくとも１つの上側パンチおよび少なくとも１つの下側パンチと、前記上側パンチ、および／または前記下側パンチ、および／または前記ダイを主要プレス軸に沿って駆動させるための少なくとも１つの電気式駆動装置とを備える、プレス機において、前記プレス機がまた、前記ダイおよび／または前記ダイの前記型穴上に作用する少なくとも１つの移動可能な要素も備え、少なくとも１つの電気油圧式駆動装置が、前記少なくとも１つの移動可能な要素を駆動させるために設けられることを特徴とする、プレス機。
【請求項２】
前記少なくとも１つの移動可能な要素が、前記ダイを調整するための少なくとも１つの調整要素および／または前記ダイの前記型穴上に作用する少なくとも１つの他のパンチ（６４、６６）であることを特徴とする、請求項１に記載のプレス機。
【請求項３】
前記少なくとも１つの移動可能な要素が、前記少なくとも１つの電気油圧式駆動装置を用いることによって、前記主要プレス軸に対してある角度で通る軸に沿って、好ましくは前記主要プレス軸に対して横断方向に通る横断方向軸に沿って移動可能であることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載のプレス機。
【請求項４】
前記少なくとも１つの移動可能な要素が、前記少なくとも１つの電気油圧式駆動装置によって前記主要プレス軸に対して平行に移動させることができる追加の上側パンチおよび／または追加の下側パンチであることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載のプレス機。
【請求項５】
前記少なくとも１つの移動可能な要素を駆動させるための前記少なくとも１つの電気油圧式駆動装置の移動および前記上側パンチおよび／または下側パンチを前記主要プレス軸に沿って駆動させるための前記少なくとも１つの電気式駆動装置の移動が、共通の制御装置によって制御されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のプレス機。
【請求項６】
前記少なくとも１つの電気油圧式駆動装置が、機械的偏向無く前記少なくとも１つの移動可能な要素上に作用することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のプレス機。
【請求項７】
前記少なくとも１つの電気油圧式駆動装置の、前記少なくとも１つの移動可能な要素上に作用する前記少なくとも１つの油圧シリンダ（６８）が、前記少なくとも１つの油圧シリンダ（６８）上で作動する少なくとも１つの油圧ポンプからおよび前記油圧ポンプを駆動させる少なくとも１つの電気モータから空間的に離して配置され、前記少なくとも１つの油圧シリンダ（６８）および前記少なくとも１つの油圧ポンプは、油圧供給ライン（７０、７２）および油圧排出ライン（７０、７２）を用いることによって互いに連結されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のプレス機。
【請求項８】
前記油圧供給ライン（７０、７２）および前記油圧排出ライン（７０、７２）が、可撓性であることを特徴とする、請求項７に記載のプレス機。
【請求項９】
前記プレス機が、前記ダイを有するダイプレート（２６）、前記少なくとも１つの上側パンチおよび前記少なくとも１つの下側パンチが中に配置されたプレスフレーム（１０）を有し、前記少なくとも１つの電気式駆動装置が、前記プレスフレーム（１０）内または前記プレスフレーム（１０）上に配置され、前記電気油圧式駆動装置の前記少なくとも１つの油圧シリンダ（６８）が、前記プレスフレーム（１０）内に配置され、前記少なくとも１つの油圧シリンダ（６８）を作動させる前記少なくとも１つの油圧ポンプ、および前記油圧ポンプを駆動させる前記少なくとも１つの電気モータが、前記プレスフレーム（１０）の外側に配置されることを特徴とする、請求項７または８に記載のプレス機。
【請求項１０】
前記油圧シリンダ（６８）が、前記ダイプレート（２６）に取り付けられることを特徴とする、請求項９に記載のプレス機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末状材料からペレットを製造するためのプレス機であって、ペレットを複製する型穴を備えた少なくとも１つのダイと、ペレットを形成するために型穴と相互作用する少なくとも１つの上側パンチおよび少なくとも１つの下側パンチと、上側パンチ、および／または下側パンチ、および／またはダイを主要プレス軸に沿って駆動させるための少なくとも１つの電気式駆動装置とを備える、プレス機に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末材料からペレットを製造するためのプレス機は、たとえば特許文献１明細書から知られている。ダイが、ダイテーブル上に回転可能に装着され、調整シリンダがダイテーブル上に配置され、シリンダは、機械的偏向によってダイと回転式駆動連結状態にある。知られているプレス機では、たとえば、捩じられた、傾斜した歯または他の部分が製造され得る。プレスパンチ用の主要駆動装置およびダイを回転させるため駆動装置は、いずれも油圧式駆動装置である。
【０００３】
さらに、粉末状材料からブリケットを製造するためのプレス機が、特許文献２明細書から知られており、この特許では、いくつかの駆動装置が、９０°の機械的偏向によって横断方向パンチ上に作用し、この横断方向パンチは、主要プレス軸に対して横断方向に通る横断方向軸に沿ってダイの型穴と相互作用する。横断方向パンチを駆動させるための駆動装置は、電気式駆動装置および油圧式駆動装置の両方になることができる。横断方向パンチ上に作用する駆動装置のそのような機械的偏向はまた、特許文献３明細書からも知られている。ペレットは、横断方向のボアホールまたは横方向くぼみを有するそのような横断方向パンチによって作製され得る。
【０００４】
特にプレス軸用の電気式駆動装置を備えたプレス機では、現在のところ、小さい設置空間において強い力を与えるための十分な解決策は存在しない。電気式駆動装置は、大きな設置空間を必要とする。この問題に対処するために、電気式駆動装置は、ダイから距離を離して配置されることが多い。従来技術で頻繁にもたらされる機械的偏向は、望ましくない制御の不正確性、複雑な設計および摩耗の増大を招く。電気式駆動装置の代わりに従来技術において提供される油圧式駆動装置は、特に油圧構造部、弁などに関して相当な油圧複雑性を必要とし、電気式駆動装置よりも制御が難しい。主要プレス作用軸用の電気式駆動装置および横断方向プレス作用軸用の油圧式駆動装置などの異なる駆動装置を提供することは、プレス機の制御および安全設計に関して不正確性を招く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許発明第１０２００６０２０２１３Ｂ４号
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２０１００４８１８３Ａ１号
【特許文献３】欧州特許出願公開第２１０３４２３Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
説明した優先事項に基づいて、本発明は、プレス機の設計を簡易化する、設置空間を低減する、および主要プレス軸に沿って移動される上側および／または下側のパンチに加えて他の作動要素またはパンチ類の制御を改良するという課題に対処する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、請求項１の主題によってこの目的を達成する。有利な実施形態は、従属請求項、本説明、および図において見出され得る。
【０００８】
本発明は、プレス機がまた、ダイおよび／またはダイの型穴上に作用する少なくとも１つの移動可能な要素も備え、この場合少なくとも１つの電気油圧式駆動装置が、少なくとも１つの移動可能な要素を駆動させるために設けられる点において、上記で引用したタイプのプレス機に関する問題を解決する。
【０００９】
本発明によるプレス機では、金属粉末からなるペレットが、工具の製造などのために後続の焼結工程用に製造され得る。本発明によるプレス機は、それ自体知られている方法でダイを備えたダイプレートを有することができる。上側および／または下側のパンチが、上側またはそれぞれ下側のパンチプレート上に配置され得る。プレス機は、プレス機の上述した要素が中に配置されたプレスフレームを有することができる。プレス機は、粉末状材料がそれによってダイ内の型穴に加えられる適切な充填装置を有する。電気式駆動装置を用いることにより、上側および／または下側のパンチ、および／またはダイまたはそれぞれ、ダイを有することができるダイプレートは、主要プレス軸に沿って移動され、それにより、ダイに加えられた粉末材料が、型穴内に押し込まれる。ダイが固定式に配置され、上側および下側のパンチが移動される突出工程、ならびに下側パンチが固定式に配置され、上側パンチおよびダイまたはそれぞれ、ダイを有することができるダイプレートが移動される後退工程がいずれも可能である。主要プレス軸は、たとえば縦方向に配置される。
【００１０】
主要プレス軸用の電気式駆動装置は、たとえば電気式スピンドル駆動装置になることができる。電気モータが、たとえば軸方向に固定されたスピンドルを回転可能に駆動させることができる。それによって、スピンドル上を通るスピンドルナットが、スピンドルの軸方向に移動される。スピンドルナットは、通常、動力伝達装置を用いることによって上側および／または下側のパンチプレート上に作用し、それと共に上側パンチおよび／または下側パンチを、少なくとも１つのスピンドルの長手方向軸に対して平行な距離でまたはこれと同軸に通る主要プレス軸の方向に移動させる。それによって、上側パンチおよび下側のパンチを移動させることができ、または上側パンチおよび下側パンチの一方のみを移動させることができる。たとえば、２つの上側および／または２つの下側のそのような電気式駆動装置を設けることができ、これらの各々は、一緒になってたとえば上側パンチプレートおよび／または下側パンチプレート上に作用する。動力伝達装置は、たとえば水平方向に通る動力伝達ブリッジになることができ、スピンドルナットは、その対向する端部上に装着され、それにより、これらは、動力伝達ブリッジを縦方向に移動させる。
【００１１】
本発明によれば、ダイおよび／またはダイの型穴上に作用し、少なくとも１つの電気油圧式駆動装置によって移動される少なくとも１つの追加の移動可能な要素が、提供される。特に、複数のそのような移動可能な要素およびこれに対応する複数のそのような電気油圧式駆動装置が、提供され得る。１つの電気油圧式駆動装置は、各々の移動可能な要素に対して提供され得る。しかし、１つの電気油圧式駆動装置が複数の移動可能な要素を駆動させることも考えられる。
【００１２】
本発明によれば、１つまたはそれぞれ複数の、電気油圧式に駆動される追加の軸が、提供される。電気油圧式駆動装置が、原理上知られている。通常、これらは、油圧ポンプを用いることによって作動される油圧シリンダを有する。油圧ポンプは、さらに、電気モータによって駆動される。制御工学に関して、静電駆動装置は、単なる電気式駆動装置のように挙動する。制御に対しては、電気油圧式駆動装置の電気モータは、したがって主要プレス軸用に設けられた電気式駆動装置と同じ方法で作動され得る。したがって、制御工学に関して一様な手法が、プレス機において実現され得る。安全工学に関して一様な手法もまた、一様な駆動装置タイプを用いることで実現され得る。本発明によれば、油圧式駆動装置の利点、特に、高い力発揮性を有するコンパクト設計、および電気式駆動装置の利点、特に電気式駆動装置の簡単で正確な制御が、互いに組み合わせられ得る。原理上知られている２つの駆動装置タイプの利点は、それぞれの欠点を実装することなくプレス機に使用される。電気油圧式駆動装置とこれらによって駆動される移動可能な要素との間の機械的偏向は、省かれ得る。制御の正確性が増し、設計が簡易化され、摩耗が低減される。
【００１３】
プレス機のダイが、たとえば主要プレス作用軸の方向に沿って分割された複数の構成要素、またはそれぞれのセグメント、すなわちいわゆる部分化されたダイであることも可能である。この場合、ダイの構成要素またはそれぞれのセグメントは、本発明によって提供された電気油圧式駆動装置によって駆動され得る。この場合、ダイの構成要素またはそれぞれのセグメントは、本発明によってそれ自体提供された移動可能な要素を形成することができる。
【００１４】
少なくとも１つの移動可能な要素は、ダイを調整するための少なくとも１つの調整要素および／またはダイの型穴上に作用する少なくとも１つのパンチになることができる。調整要素は、たとえば、プレス作用中、ダイを移動させる、たとえば回転させるために設けられ得る。少なくとも１つの移動可能な要素は、少なくとも１つの電気油圧式駆動装置を用いることによって、主要プレス軸に対してある角度で通る軸に沿って、好ましくは主要プレス軸に対して横断方向に通る横断方向軸に沿って移動可能になり得る。特に追加の移動可能な要素が、追加のプレスパンチであるとき、たとえば、ペレット内の横断方向ボアホール、横方向くぼみまたは逃げ溝をこの方法で生成することができる。本発明による教示は、小さい設置空間、簡単な制御、および、特に主要プレス軸に対してある角度で通る軸、たとえば横断方向軸に関する高い制御正確性という利点を非常に効果的に明らかにする。
【００１５】
あるいは、少なくとも１つの移動可能な要素が、少なくとも１つの電気油圧式駆動装置によって主要プレス軸に対して平行に移動させることができる追加の上側パンチおよび／または追加の下側パンチであることも可能である。
【００１６】
別の実施形態によれば、少なくとも１つの移動可能な要素を駆動させるための少なくとも１つの電気油圧式駆動装置の移動ならびに上側パンチおよび／または下側パンチを主要プレス軸に沿って駆動させるための少なくとも１つの電気式駆動装置の移動は、共通の制御装置によって制御される。これに応じて、一様な制御が、主要プレス軸に沿って電気式駆動装置に対して、および追加の移動可能な要素用の電気油圧式駆動装置に対して実現される。特に、プレス機の駆動装置すべてに対する一様な制御が、実現され得る。一方では、電気式駆動装置を使用して上側および／または下側のパンチを主要プレス軸に沿って駆動させ、電気油圧式駆動装置を使用して少なくとも１つの移動可能な要素を移動させることにより、１つの電気モータを両方の場合における制御のために作動させることができる。
【００１７】
少なくとも１つの電気油圧式駆動装置、特に電気油圧式駆動装置の油圧シリンダは、機械的偏向無く少なくとも１つの移動可能な要素上に作用することができる。故に、電気油圧式駆動装置の油圧シリンダと移動可能な要素との間にギア装置が設けられないことが特に可能である。すでに述べたように、電気油圧式駆動装置、特にその油圧シリンダは、強い力を生成する一方で設置空間は小さくてすむ。故に、これらは、容易にプレス機に内蔵することができ、特にプレスフレーム内に配置することができる。従来技術においてもたらされるような複雑な機械的偏向は、必要でない。
【００１８】
別の実施形態によれば、少なくとも１つの電気油圧式駆動装置の、少なくとも１つの移動可能な要素上に作用する少なくとも１つの油圧シリンダは、少なくとも１つの油圧シリンダを作動させる少なくとも１つの油圧ポンプからおよび油圧ポンプを駆動させる少なくとも１つの電気モータから空間的に離して配置することができ、この場合、少なくとも１つの油圧シリンダおよび少なくとも１つの油圧ポンプは、油圧供給ラインおよび油圧排出ラインを用いることによって互いに連結される。油圧供給ラインおよび油圧排出ラインは、特に、可撓性になることができる。アクチュエータおよび動力発生装置のそのような分離は、特に、電気油圧式駆動装置に対する柔軟な設置の選択肢、故に、より小さいサイズのプレスフレーム、故にプレス機を生み出す。油圧シリンダは、油圧ポンプおよび油圧ポンプを駆動させる電気モータから離れているため、電気油圧式駆動装置の設計および配置に関する柔軟性が高められる。可撓性の油圧ラインを用いることにより、電気油圧式駆動装置の２つの別個の構成要素は、互いからほぼ自由に配置され得る。当然ながら、剛性の油圧ラインもまた可能である。
【００１９】
プレス機が、マトリクスを有するマトリクスプレート、少なくとも１つの上側パンチおよび少なくとも１つの下側パンチが中に配置されたプレスフレームを有することをさらに提供することができ、この場合、少なくとも１つの電気式駆動装置は、プレスフレーム内またはプレスフレーム上に配置され、電気油圧式駆動装置の少なくとも１つの油圧シリンダは、プレスフレーム内に配置され、少なくとも１つの油圧シリンダを作動させる少なくとも１つの油圧ポンプ、および油圧ポンプを駆動させる少なくも１つの電気モータは、プレスフレームの外側に配置される。したがって、それ自体の設置空間が小さくてすむ油圧シリンダ１つだけが、プレスフレーム内に配置される。油圧シリンダ用の場合によっては大きい駆動装置の構成要素は、プレスフレームの外側に配置される。少なくとも１つの油圧ポンプ、ならびにこれを駆動させる少なくとも１つの電気モータは、たとえば、プレスフレームの外側に締め付けられ得る。
【００２０】
追加の実施形態によれば、油圧シリンダは、ダイプレートに締め付けられ得る。特にこの実施形態では、油圧シリンダの固定された部分は、シリンダハウジングなどのダイプレートに締め付けられる。シリンダピストンは、このとき、少なくとも１つの移動可能な要素を駆動させるために固定された部分に対して、故にダイプレートに対して移動可能である。油圧シリンダをプレスフレーム内にしっかりと容易に取り付けることが達成され、特にこのとき、油圧シリンダは、ダイまたはダイの型穴上に作用する追加のパンチを調整するように調整要素を駆動させる。
【００２１】
本発明の例示的な実施形態は、図を参照してより詳細に以下で説明される。これらは、以下を概略的に示す。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるプレス機の第１の斜視図である。
【図２】図１からのプレス機の第２の斜視図である。
【図３】図１からのプレス機で使用される電気油圧式駆動装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
別途明記されない場合、同じ参照番号は、図内の同じ対象物を示す。本発明によるプレス機は、上側保持プレート１２および下側保持プレート１４を備えたプレスフレーム１０を有する。上側および下側の保持プレート１２、１４は、描かれた例では縦方向に通る４つのスペーサ１６を用いることによって互いに、および上側と下側の保持プレート１２、１４間の概ね中央に配置された軸受け要素１８に連結される。描かれた例では、軸受け要素１８は、一体品として設計され、水平面に位置するＵ字形状、構成部、および延長平面を有する。下側保持プレート１４は、４本の支持脚部２０を用いることによって支持表面上に直立する。さらに、プレス機は、上側パンチ（図示せず）を備えた上側パンチプレート２２と、下側パンチ（これも図示せず）を備えた下側パンチプレート２４とを有する。描かれた例では、ダイプレート２６が、上側パンチプレート２２と下側パンチプレート２４の間に、上側と下側のパンチの間にプレスされる、金属またはセラミック粉末などの粉末のための型穴を備えたダイ（図示せず）と共に配置される。描かれた例では、上側パンチプレート２２、下側パンチプレート２４、およびダイプレート２６は、縦方向のガイド柱２８を用いることによって互いに連結される。描かれた例では、ダイプレート２６は、軸受け要素１８に直接的に取り付けられる。
【００２４】
本発明によるプレス機は、さらに、上側パンチプレート２２を縦方向に移動させるための２つの上側電気式駆動装置と、下側パンチプレート２４を縦方向に移動させるための２つの下側電気式駆動装置とを備える。上側および下側の電気式駆動装置は各々、プレスフレーム１０の両側に配置される。上側電気式駆動装置は各々、上側保持プレート１２上に配置された上側電動モータ３０、３１と、上側スピンドル駆動装置とを備える。上側スピンドル駆動装置は、いずれの場合も、軸受け要素１８の上部側にいずれの場合も直接的に締め付けられた上側の固定式軸受け３２、３３を備える。電動上側モータ３０、３１は各々、軸方向に固定された上側スピンドル３４、３５を回転可能に駆動させる。軸方向に移動可能な上側スピンドルナット３６、３７が、上側スピンドル３４、３５の各々上に配置される。上側スピンドル３４、３５が回転するとき、これは、それによってそれぞれの上側スピンドルナット３６、３７の軸方向運動を発生させる。上側スピンドルナット３６、３７は、上側の棒状の動力伝達ブリッジ３８の両端部に締め付けられ、この上側の棒状の動力伝達ブリッジ３８は、その中央において、別の動力伝達要素４０を用いることによって上側パンチプレート２２に連結される。上側電動モータ３０、３１を備えた上側電気式駆動装置は、したがって、動力伝達ブリッジ３８によって上側パンチプレート２２上、故に上側パンチ上に横方向にずれて作用する。
【００２５】
２つの底部電気式駆動装置の設計は、２つの上側電気式駆動装置の設計とこれに応じて同一である。したがって、下側電気式駆動装置は各々、下側保持プレート１４上に配置され、軸方向に固定された下側スピンドル４４、４５を回転可能に駆動させる下側電動モータ４２、４３を有する。下側スピンドル４４、４５の各々の下側の固定式軸受け４６、４７は、軸受け要素１８の底部側に直接的に締め付けられる。軸方向に移動可能な下側スピンドルナット５０、５１が、さらに、下側スピンドル４４、４５上に配置される。下側スピンドルナット５０、５１は、さらに、下側の棒状の動力伝達ブリッジ５２の両端部上に配置され、この動力伝達ブリッジ５２は、その中央において、別の動力伝達要素５４を用いることによって下側パンチプレート２４に連結される。下側電動モータ４２、４３が下側スピンドル４４、４５を回転可能に駆動させるとき、下側スピンドルナット５０、５１の軸方向運動が生じ、この軸方向運動は、下側動力伝達ブリッジ５２および動力伝達要素５４によって下側パンチプレート２４に伝達され、それにより、パンチプレートは縦方向に移動される。さらに、下側電動モータ４２、４３を備えた下側電気式駆動装置は、したがって、下側動力伝達ブリッジ５２によって下側パンチプレート２４上に、故に下側パンチ上に横方向にずれて作用する。
【００２６】
描かれた例では、上側スピンドルナット３６、３７は、図１において参照番号５６、５８の下でその２つを見ることができる、合計で４つの補償要素を用いることによって上側動力伝達ブリッジ３８に連結される。同等の機能を備えた対応する補償要素が、いずれの場合も、図１では隠されているが、補償要素５６、５８の反対側のプレス機の後部に配置される。下側スピンドルナット５０、５１は、これに対応して、図１において参照番号６０、６２の下でその２つを見ることができる、合計で４つの補償要素を用いることによって下側動力伝達ブリッジ５２に連結される。さらに、図１には見ることができないプレス機の後部上には、設計および機能に関して補償要素６０、６２と同一である２つのさらなる補償要素が補償要素６２、６２の反対側に存在する。
【００２７】
縦長の補償要素５６、５８、６０、６２は、第１のピボット軸受けを用いることによって、上側動力伝達ブリッジ３８またはそれぞれ下側動力伝達ブリッジ５２上に回転可能に装着される。補償要素５６、５８、６０、６２は各々、第２のピボット軸受けを用いることによって、上側またはそれぞれ下側のスピンドルナット上に回転可能に装着される。図１に示すプレス機の静止位置における補償要素のピボット軸受けは各々、縦方向に互いの上方に配置される。縦長の補償要素５６、５８、６０、６２の長手方向軸はまた、この静止の状態では縦方向に延びる。プレス作動中、巨大な力が生じる。これらは、動力伝達ブリッジ３８、５２を曲げ得る。動力伝達ブリッジ３８、５２のこの曲がりは、補償要素５６、５８、６０、６２のそのピボット軸受け周りの回転によって可能にされる補償要素５６、５８、６０、６２の傾きをもたらし、故に、スピンドルナット３６、３７、５０、５１と関連する動力伝達ブリッジ３８、５２との間の空隙と併せて、動力伝達ブリッジ３８、５２の曲がりの補償をもたらす。
【００２８】
さらに、図に示す例示的な実施形態では、２つの移動可能な要素、すなわち参照番号６４、６６によって示された追加のプレスパンチが設けられ、これらの追加のプレスパンチは、上側パンチおよび下側パンチの縦方向の主要プレス軸に対して垂直に通る横断方向軸に沿って移動可能であり、ダイの型穴とも相互作用する。この方法では、たとえば横断方向の開口部、くぼみまたは逃げ溝が、型穴内に想定されたペレット内に形成され得る。追加のプレスパンチ６４、６６は各々、電気油圧式駆動装置を用いることによって駆動される。
【００２９】
例示のために、図３は、追加のプレスパンチ６４と共に、これを駆動する電気油圧式駆動装置の拡大図を示している。当然ながら、他方の追加のプレスパンチ６６およびその電気油圧式駆動装置は、これに応じて同一に設計される。電気油圧式駆動装置は、参照番号６８によって示す油圧シリンダを備える。油圧シリンダ６８は、油圧シリンダの駆動方向に応じて油圧供給ラインまたは油圧排出ラインとして使用することができる油圧ライン７０、７２を用いることによって駆動ブロック７４に連結される。駆動ブロック７４は、油圧流体用のリザーバに連結された油圧ポンプを備える。加えて、駆動ブロック７４は、油圧ポンプを駆動させる電気モータを備える。油圧ポンプを用いることにより、油圧流体は、油圧シリンダ６８を作動させるために、たとえばこの場合は供給ラインとして使用される油圧ライン７０を用いることによってリザーバから圧送され、この場合、油圧流体は、この場合は排出ラインとして使用される油圧ライン７２を用いることによって油圧シリンダ６８から流れて油圧ポンプに戻り、油圧リザーバに入ることができる。電気油圧式駆動装置、特に電気油圧式駆動装置の油圧シリンダ６８が、追加のプレスパンチ６４、６６上に作用して、ギア装置無しで、特に機械的偏向無しでこれらを移動させることを見ることができる。
【００３０】
さらに、図１および２においては、油圧シリンダ６８がプレスフレーム１０内に配置される一方で、駆動ブロック７４はプレスフレームの外側のプレスフレームの外部に取り付けられることを見ることができる。油圧シリンダ６８を作動させるための必要な連結は、可撓性の油圧ライン７０、７２を用いることによって存在する。当然ながら、油圧シリンダ６８用の通路測定システムもまた設けられる。これは、油圧シリンダ内に内蔵することも外部に配置することもできる。強い力の印加を伴いながら、プレスフレーム１０内には、わずかな設置空間だけですむ。油圧シリンダ６８は、ダイプレート２６にその固定された部分を介して取り付けられ得る。
【００３１】
さらに、描かれた例示的な実施形態は共通の制御装置（図示せず）を提供し、この制御装置は、上側および下側のパンチを主要プレス軸に沿って駆動させるよう上側および下側の両方の電気駆動ユニットを制御するように、ならびに電気油圧式駆動装置の駆動ブロック７４内に設けられた電気モータを制御するように設計される。制御工学および安全工学に関連して一様の方法が、これに応じて実現される。
【図１】
2015039724.tif 000003
【図２】
2015039724.tif 000004
【図３】
2015039724.tif 000005
【外国語明細書】
Press for producing pellets from powdered material
The invention relates to a press for producing pellets from powdered material comprising at least one die with a mould cavity replicating the pellet, at least one upper punch and at least one lower punch that interact with the mould cavity to form the pellet, and at least one electric drive for driving the upper punch, and/or the lower punch, and/or the die along a main press axis. 
A press for producing pellets from powdered material is for example known from DE 10 2006 020 213 B4. The die is rotatably mounted on a die table, and an adjusting cylinder is arranged on the die table, the cylinder being in a rotary drive connection with the die by means of a mechanical deflection. With the known press, for example twisted, angled-tooth, or other parts can be produced. Both the main drives for the press punch as well as the drive for rotating the die are hydraulic drives. 
Furthermore, a press for producing a briquette from powdered material is known from DE 10 2010 048 183 A1 in which several drives act via a mechanical deflection of 90° on transverse punches which interact with the mould cavity of the die along a transverse axis running transverse to the main press axis. The drives for driving the transverse punch can be both electric drives as well as hydraulic drives. Such a mechanical deflection of a drive acting on a transverse punch is also known from EP 2 103 423 A1. Pellets can be created with such transverse punches which have transverse bore holes or lateral recesses. 
In particular with presses with electric drives for the press axes, there has been no satisfactory solution to date for providing high force in a small installation space. Electric drives require significant installation space. To address this problem, electric drives are frequently arranged at a distance from the die. The mechanical deflections frequently provided in the prior art lead to undesirable control imprecision, a complex design and increased wear. The hydraulic drives provided in the prior art alternatively to electric drives require significant hydraulic complexity, particularly in regard to the hydraulic aggregate, the valves, etc. and are more difficult to control than electric drives. Providing different drives such as electric drives for the main pressing axes and hydraulic drives for the transverse pressing axes leads to imprecision in regard to controlling and the safety design of the press.
Based on the described priority, the invention addresses the problem of simplifying the press design, reducing the installation space and improving the controlling of the other actuating elements or punches in addition to the upper and/or lower punches that are moved along the main press axis. 
The invention achieves this object through the subject of claim 1. Advantageous embodiments can be found in the dependent claims, the description and the figures. 
The invention solves the problem for a press of the above-cited type in that the press also comprises at least one movable element acting on the die and/or the mould cavity of the die, wherein at least one electro-hydrostatic drive is provided to drive the at least one movable element. 
With the press according to the invention, pellets consisting of metal powder can be produced for a subsequent sintering process, such as for the production of tools, etc. The press according to the invention can have a die plate with the die in a manner known per se. The upper and/or lower punch can be arranged on upper or respectively lower punch plates. The press can possess a press frame in which the aforementioned elements of the press are arranged. The press possesses a suitable filling device by means of which the powdered material is added to the mould cavity in the die. By means of the electric drive(s), the upper and/or lower punch, and/or the die, or respectively a die plate which may have a die, are moved along the main press axis such that the powdered material added to the die is pressed in the mould cavity. Both the ejection process is possible in which the die is arranged stationary, and the upper and lower punch are moved, as well as the withdrawal process in which the lower punch is arranged stationary, and the upper punch as well as the die, or respectively a die plate that may have the die, are moved. The main press axis is for example arranged in a vertical direction. 
The electric drive(s) for the main press axis can for example be electric spindle drives. An electric motor can rotatably drive for example an axially fixed spindle. A spindle nut running on the spindle is moved thereby in the axial direction of the spindles. The spindle nut generally acts by means of a force transmitting apparatus on the upper and/or lower punch plate and moves therewith the upper punch and/or lower punch in the direction of the main press axis which runs at a parallel distance or coaxial to the longitudinal axis of the at least one spindle. The upper punch as well as the lower punch can be moved thereby, or only one of the upper punch and lower punch. For example, two upper and/or two lower of such electric drives can be provided that each act together for example on an upper punch plate and/or lower punch plate. The force transmitting apparatus can for example be a force transmitting bridge running in a horizontal direction, and the spindle nuts are mounted on its opposing ends such that they move the force transmitting bridge in a vertical direction. 
According to the invention, at least one additional movable element is provided which acts on the die and/or the mould cavity of the die, and which is moved by at least one electro-hydrostatic drive. In particular, a plurality of such movable elements and correspondingly a plurality of such electro-hydrostatic drives can be provided. One electro-hydrostatic drive can be provided for each movable element. It is however also conceivable for one electro-hydrostatic drive to drive a plurality of movable elements. According to the invention, one or respectively a plurality of electro-hydrostatically driven additional axes is provided. Electro-hydrostatic drives are known in principle. Generally, they possess a hydraulic cylinder which is actuated by means of a hydraulic pump. The hydraulic pump in turn is driven by an electric motor. In terms of control engineering, electrostatic drives behave like purely electric drives. For controlling, the electric motor of the electro-hydrostatic drive can therefore be actuated in the same manner as electric drives provided for the main press axis. A uniform approach in terms of control engineering can therefore be realized in the press. A uniform approach in terms of safety engineering can also be realized due to the use of uniform drive types. According to the invention, the advantages of hydraulic drives, particularly the compact design with a high exertion of force, and the advantages of electric drives, particularly the simple and precise controlling of electric drives, can be combined with each other. The advantages of the two drive types known in principle are used for a press without implementing the respective disadvantages. Mechanical deflections between the electro-hydrostatic drives and the movable elements driven by them can be omitted. The precision of controlling is increased, the design is simplified, and wear is reduced. 
It is also possible for the die of the press to consist of a plurality of components, or respectively segments, for example divided along the direction of the main pressing axis, i.e., for the die to be a so-called parted die. In this case, the components or respectively segments of the die can be driven by the electro-hydrostatic drives provided according to the invention. In this case, the components or respectively segments of the die can form the movable elements per se provided according to the invention. 
The at least one movable element can be at least one adjusting element for adjusting the die and/or at least one punch acting on the mould cavity of the die. The adjusting element can for example be provided to move, e.g. rotate, the die during pressing. The at least one movable element can be movable by means of the least one electro-hydrostatic drive along an axis running at an angle to the main press axis, preferably a transverse axis running transverse to the main press axis. Particularly when the additional movable element is an additional press punch, e.g. transverse bore holes, lateral recesses or undercuts in the pellet can be generated in this manner. The teaching according to the invention very effectively manifests the advantages of small installation space, simple controlling and high control precision, especially for axes running at an angle to the main press axis, e. g. transverse axes. 
Alternatively, it is also possible for the at least one movable element to be an additional upper punch and/or an additional lower punch that can be moved by the at least one electro-hydrostatic drive parallel to the main press axis. 
According to another embodiment, it can be provided that the movement of the at least one electro-hydrostatic drive to drive the at least one movable element, and the movement of the at least one electric drive to drive the upper punch and/or lower punch along the main press axis, are controlled by a common control apparatus. A uniform control is accordingly realized for the electric drives along the main press axis and the electro-hydrostatic drive(s) for the additional movable elements. In particular, a uniform control for all the drives of the press can be realized. Due to the use of electric drives for driving the upper and/or lower punch along the main press axis on the one hand, and the use of electro-hydrostatic drives for moving the at least one movable element, one electric motor can be activated for controlling in both cases. 
The at least one electro-hydrostatic drive, in particular a hydraulic cylinder of the electro-hydrostatic drive, can act on the at least one movable element without mechanical deflection. It is in particular hence possible for no gearing to be provided between a hydraulic cylinder of the electro-hydrostatic drive and the movable element. As already mentioned, electro-hydrostatic drives, in particular their hydraulic cylinders, require less installation space while generating strong force. They can hence be easily integrated in the press, in particular arranged within a press frame. Complex mechanical deflections as provided in the prior art are unnecessary.
According to another embodiment, at least one hydraulic cylinder - acting on the at least one movable element - of the at least one electro-hydrostatic drive can be arranged spatially separate from at least one hydraulic pump actuating the at least one hydraulic cylinder, and from at least one electric motor driving the hydraulic pump, wherein the at least one hydraulic cylinder and the at least one hydraulic pump are connected to each other by means of a hydraulic feedline and a hydraulic drain line. The hydraulic feedline and hydraulic drain line can in particular be flexible. Such a separation of the actuator and force generator yields particularly flexible installation options for the electro- hydrostatic drive and hence smaller sizes of a press frame and hence a press. Since the hydraulic cylinder is separate from the hydraulic pump and the electric motor driving the hydraulic pump, the flexibility is enhanced with respect to the design and arrangement of the electro-hydrostatic drive. By means of flexible hydraulic lines, the two separate components of the electro-hydrostatic drive can be positioned substantially free from each other. Of course rigid hydraulic lines are also possible. 
It can furthermore be provided that the press has a press frame within which are arranged a matrix plate having the matrix, the at least one upper punch and the at least one lower punch, wherein the at least one electric drive is arranged within the press frame or on the press frame, and wherein the at least one hydraulic cylinder of the electro-hydrostatic drive is arranged within the press frame, and the at least one hydraulic pump actuating the at least one hydraulic cylinder, as well as the at least one electric motor driving the hydraulic pump, are arranged outside of the press frame. Only the one hydraulic cylinder per se requiring a small installation space is therefore arranged within the press frame. The possibly larger drive components for the hydraulic cylinder are positioned outside of the press frame. The at least one hydraulic pump, as well as the at least one electric motor driving it, can for example be fastened to the outside of the press frame. 
According to an additional embodiment, the hydraulic cylinder can be fastened to the die plate. Particularly with this embodiment, the fixed part of the hydraulic cylinder is fastened to the die plate, such as the cylinder housing. The cylinder piston is then movable relative to the fixed part, and hence relative to the die plate, to drive the at least one movable element. A secure and easy attachment of the hydraulic cylinder within the press frame is achieved, particularly when the hydraulic cylinder drives an adjusting element to adjust the die or an additional punch acting on the mould cavity of the die. 
An exemplary embodiment of the invention is explained below in greater detail with reference to figures. They show schematically: 
Fig. 1     A first perspective view of a press according to the invention,
Fig. 2     A second perspective view of the press from Fig. 1, and
Fig. 3     A perspective view of an electro-hydrostatic drive used in the press from Fig. 1.
If not otherwise specified, the same reference numbers indicate the same objects in the figures. The press according to the invention possesses a press frame 10 with an upper holding plate 12 and a lower holding plate 14. The upper and lower holding plates 12, 14 are connected to each other by means of four spacers 16 running in a vertical direction in the portrayed example, and to a bearing element 18 arranged approximately in the middle between the upper and lower holding plates 12, 14. In the portrayed example, the bearing element 18 is designed as a single part and possesses a U-profile lying in a horizontal plane, an arrangement and extension plane. The lower holding plate 14 stands on the supporting surface by means of four support legs 20. Furthermore, the press possesses an upper punch plate 22 with an upper punch (not shown) and a lower punch plate 24 with a lower punch (also not shown). In the portrayed example, a die plate 26 is arranged between the upper punch plate 22 and the lower punch plate 24 with a die (not shown) with a mould cavity for powder, such as metal or ceramic powder, to be pressed between the upper and lower punch. In the portrayed example, the upper punch plate 22, the lower punch plate 24, and the die plate 26 are connected to each other by means of vertical guide columns 28. In the portrayed example, the die plate 26 is directly attached to the bearing element 18. 
The press according to the invention furthermore comprises two upper electric drives for vertically moving the upper punch plate 22, and two lower electric drives for vertically moving the lower punch plate 24. The upper and lower electric drives are each arranged on opposite sides of the press frame 10. The upper electric drives each comprise an upper electric drive motor 30, 31 arranged on the upper holding plate 12 and an upper spindle drive. The upper spindle drives comprise in each case an upper fixed bearing 32, 33 that is fastened in each case directly to the top side of the bearing element 18. The electric upper drive motors 30, 31 each rotatably drive an axially fixed upper spindle 34, 35. An axially movable upper spindle nut 36, 37 is arranged on each of the upper spindles 34, 35. When the upper spindles 34, 35 rotate, this therefore generates an axial movement of the respective upper spindle nuts 36, 37. The upper spindle nuts 36, 37 are fastened to opposite ends of an upper, bar-shaped force transmission bridge 38 which is connected in the middle to the upper punch plate 22 by means of another force transmission element 40. The upper electric drives with their upper electric drive motors 30, 31 therefore act laterally offset on the upper punch plate 22, and hence on the upper punch, by means of the force transmission bridge 38. 
The design of the two bottom electric drives is accordingly identical to the design of the two upper electric drives. Hence the lower electric drives each have a lower electric drive motor 42, 43 that is arranged on the lower holding plate 14 and rotatably drives an axially fixed lower spindle 44, 45. A lower fixed bearing 46, 47 of each of the lower spindles 44, 45 is directly fastened to the bottom side of the bearing element 18. An axially movable lower spindle nut 50, 51 is in turn arranged on the lower spindles 44, 45. The lower spindle nuts 50, 51 are in turn arranged on opposite ends of a lower, bar-shaped force transmission bridge 52 which is connected in the middle to the lower punch plate 24 by means of another force transmission element 54. When the lower electric drive motors 42, 43 rotatably drive the lower spindles 44, 45, an axial movement of the lower spindle nuts 50, 51 arises which is transmitted to the lower punch plate 24 by means of the lower force transmission bridge 52 and the force transmission element 54 such that the punch plate is moved in a vertical direction. In turn, the lower electric drives with their lower electric drive motors 42, 43 therefore act laterally offset on the lower punch plate 24, and hence on the lower punch, by means of the lower force transmission bridge 52.
In the depicted example, the upper spindle nuts 36, 37 are connected to the upper force transmission bridge 38 by means of a total of four compensation elements, of which two can be seen in Fig. 1 under reference numbers 56, 58. Corresponding compensation elements with an equivalent function are arranged on the rear of the press, hidden in Fig. 1, opposite the compensation elements 56, 58 in each case. The lower spindle nuts 50, 51 are correspondingly connected by means of a total of four compensation elements to the lower force transmission bridge 52, of which two can be seen in Fig. 1 under reference numbers 60, 62. In turn on the rear of the press which cannot be seen in Fig. 1, there are two additional compensation elements opposite compensation elements 60, 62 which are identical to the compensation elements 60, 62 in terms of design and function. 
The elongated compensation elements 56, 58, 60, 62 are rotatably mounted on the upper force transmission bridge 38, or respectively the lower force transmission bridge 52, by means of first pivot bearings. The compensation elements 56, 58, 60, 62 are each rotatably mounted on the upper, or respectively lower, spindle nuts by means of second pivot bearings. The pivot bearings of a compensation element in the resting position of the press shown in Fig. 1 are each arranged over each other in a vertical direction. The longitudinal axis of the elongated compensation elements 56, 58, 60, 62 also extends in a vertical direction in this resting state. During a pressing operation, enormous forces arise. These can cause the force transmission bridges 38, 52 to bend. This bending of the force transmission bridges 38, 52 leads to a tipping of the compensation elements 56, 58, 60, 62 which is enabled by a rotation of the compensation elements 56, 58, 60, 62 about their pivot bearings and hence, in conjunction with a gap between the spindle nuts 36, 37, 50, 51 and the associated force transmission bridges 38, 52, to compensation of a bending of the force transmission bridges 38, 52.
Furthermore in the exemplary embodiment shown in the figures, two additional movable elements are provided, i.e. the additional press punches, indicated by reference numbers 64, 66, which are movable along a transverse axis running perpendicular to the vertical main press axis of the upper punch and lower punch and also interact with the mould cavity of the die. In this manner, transverse openings, recesses or undercuts, for example, can be formed in the pellet imaged in the mould cavity. The additional press punches 64, 66 are each driven by means of an electro-hydrostatic drive. For the sake of illustration, Fig. 3 depicts an enlarged representation of the additional press punch 64 together with the electro-hydrostatic drive which drives it. Of course the other additional press punch 66 and its electro-hydrostatic drive are accordingly designed identically. The electro-hydrostatic drive comprises a hydraulic cylinder indicated by reference number 68. The hydraulic cylinder 68 is connected to a drive block 74 by means of the hydraulic lines 70, 72 which can be used as a hydraulic feedline or hydraulic drain line depending on the drive direction of the hydraulic cylinder. The drive block 74 comprises a hydraulic pump which is connected to a reservoir for hydraulic fluid. In addition, the drive block 74 comprises an electric motor which drives the hydraulic pump. By means of the hydraulic pump, the hydraulic fluid is pumped out of the reservoir, for example by means of the hydraulic line 70 used in this case as a feedline, to actuate the hydraulic cylinder 68, wherein the hydraulic fluid can flow from the hydraulic cylinder 68 back to the hydraulic pump and into the hydraulic reservoir by means of the hydraulic line 72 used in this case as a drain line. It can be seen that the electro-hydrostatic drives, in particular the hydraulic cylinders 68 of the electro-hydrostatic drives, act on the additional press punches 64, 66 to move them without gearing, particularly without mechanical deflection. Furthermore, it can be seen in Fig. 1 and 2 that the hydraulic cylinders 68 are arranged within the press frame 10, whereas the drive blocks 74 are attached to the exterior of the press frame outside of the press frame. The necessary connection for actuating the hydraulic cylinders 68 exists by means of the flexible hydraulic lines 70, 72. Of course, a path measuring system for the hydraulic cylinder 68 is also provided. This can be integrated within the hydraulic cylinder or arranged externally. Only a small installation space is required within the press frame 10 with a high application of force. The hydraulic cylinders 68 can be attached via their fixed part to the die plate 26. Furthermore, the portrayed exemplary embodiment provides a common control apparatus (not shown) which is designed to control both the upper and lower electric drive units to drive the upper and lower punches along the main press axis, as well as to control the electric motors which are provided in the drive blocks 74 of the electro-hydrostatic drives. A uniform approach in terms of control engineering and safety engineering is accordingly realized. 
Claims
1.        A press for producing pellets from powdered material comprising at least one die with a mould cavity imaging the pellet, at least one upper punch and at least one lower punch that interact with the mould cavity to form the pellet, and at least one electric drive for driving the upper punch, and/or the lower punch, and/or the die along a main press axis, characterized in that the press also comprises at least one movable element acting on the die and/or the mould cavity of the die, wherein at least one electro-hydrostatic drive is provided to drive the at least one movable element. 
2.        The press according to claim 1, characterized in that the at least one movable element is at least one adjusting element for adjusting the die and/or at least one other punch (64, 66) acting on the mould cavity of the die. 
3.        The press according to one of claims 1 or 2, characterized in that the at least one movable element is movable by means of the at least one electro-hydrostatic drive along an axis running at an angle to the main press axis, preferably a transverse axis running transverse to the main press axis. 
4.        The press according to one of claims 1 or 2, characterized in that the at least one movable element is an additional upper punch and/or an additional lower punch that can be moved by the at least one electro-hydrostatic drive parallel to the main press axis.
5.        The press according to one of the preceding claims, characterized in that the movement of the at least one electro-hydrostatic drive to drive the at least one movable element, and the movement of the at least one electric drive to drive the upper punch and/or lower punch along the main press axis, is controlled by a common control apparatus. 
6.        The press according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one electro-hydrostatic drive acts on the at least one movable element without mechanical deflection. 
7.        The press according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one hydraulic cylinder (68) - acting on the at least one movable element - of the at least one electro-hydrostatic drive is arranged spatially separate from at least one hydraulic pump actuating on the at least one hydraulic cylinder (68), and from at least one electric motor driving the hydraulic pump, wherein the at least one hydraulic cylinder (68) and the at least one hydraulic pump are connected to each other by means of a hydraulic feedline (70, 72) and a hydraulic drain line (70, 72).
8.        The press according to claim 7, characterized in that the hydraulic feedline (70, 72) and the hydraulic drain line (70, 72) are flexible. 
9.        The press according to claims 7 or 8, characterized in that the press has a press frame (10) within which are arranged a die plate (26) having the die, the at least one upper punch and the at least one lower punch, wherein the at least one electric drive is arranged within the press frame (10) or on the press frame (10), and wherein the at least one hydraulic cylinder (68) of the electro-hydrostatic drive is arranged within the press frame (10), and the at least one hydraulic pump actuating the at least one hydraulic cylinder (68), as well as the at least one electric motor driving the hydraulic pump, are arranged outside of the press frame (10). 
10.    The press according to claim 9, characterized in that the hydraulic cylinder (68) is attached to the die plate (26). 
Abstract
The invention relates to a press for producing pellets from powdered material comprising at least one die with a mould cavity imaging the pellet, at least one upper punch and at least one lower punch that interact with the mould cavity to form the pellet, and at least one electric drive for driving the upper punch, and/or the lower punch, and/or the die along a main press axis, wherein the press also comprises at least one movable element acting on the die and/or the mould cavity of the die, wherein at least one electro-hydrostatic drive is provided to drive the at least one movable element.
【ＦＩＧ．１】
2015039724.tif 000006
【ＦＩＧ．２】
2015039724.tif 000007
【ＦＩＧ．３】
2015039724.tif 000008