WO2013036982A2

WO2013036982A2 - Füllschuh

Info

Publication number: WO2013036982A2
Application number: PCT/AT2012/050137
Authority: WO
Inventors: Johann Dickinger; Christian Dumanski; Harald Kaiser; Roland MAYRHUBER
Original assignee: Miba Sinter Austria GmbH
Current assignee: Miba Sinter Austria GmbH
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2014-03-16
Also published as: BR112014005988A2; US9067377B2; AT511695A4; WO2013036982A3; DE112012003860A5; AT511695B1; CN103781594B; US20140328965A1; CN103781594A; BR112014005988B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Füllschuh (9) zum Befüllen eines Formhohlraumes (10) einer Pressform mit einem Pulver, umfassend ein Gehäuse (14) mit zumindest einer, zumindest eine Seitenwand aufweisende Füllkavität (13), wobei an dem Gehäuse (14) zumindest eine Befüllöffnung (18) ausgebildet ist, über die das Pulver in die Füllkavität (13) eingebracht werden kann. In der Füllkavität (13) ist zumindest ein Abstreifelement (21) angeordnet, das mit einer Antriebseinrichtung (23) verbunden ist, wobei das zumindest eine Abstreifelement (21) drehbar gelagert ist.

Description

Füllschuh

Die Erfindung betrifft einen Füllschuh zum Befüllen eines Formhohlraumes einer Pressform mit einem Pulver, umfassend ein Gehäuse mit zumindest einer, zumindest eine Seitenwand aufweisende Füllkavität, wobei an dem Gehäuse zumindest eine Befüllöffnung ausgebildet ist, über die das Pulver in die Füllkavität eingebracht werden kann.

Zur Herstellung von Sinterformteilen werden Pulver oder Pulvermischungen in eine Press- form eingefüllt, in der sie zu einem so genannten Grünling gepresst werden, der in weiteren Schritten gesintert und nachbearbeitet wird. Für die Befüllung der Pressform werden Füllschuhe verwendet, die eine automatische Befüllung des Formhohlraums der Pressform erlauben. Im einfachsten Fall erfolgt die Befüllung mittels Schwerkraft. Dabei wird das Pulver aus einem Vorratsbehälter in der notwendigen Menge allein durch die Einwirkung der Schwer- kraft eingebracht. Dies hat den Vorteil, dass der konstruktive Aufwand des Füllschuhs gering gehalten werden kann. Nachteilig ist dabei allerdings, dass mit dieser Methode die Befüllung ungleichmäßig erfolgt, woraus in der Folge Dichteunterschiede und Inhomogenitäten im fertigen Sinterformteil resultieren. Um diesen Nachteil zu minimieren bzw. zu reduzieren sind im Stand der Technik bereits unterschiedlichste Methoden und Vorrichtungen vorgeschlagen worden. Eine Zusammenfassung dieser Methoden findet sich beispielsweise in der DE 60 2004 005 070 T2, die ebenfalls eine Vorrichtung zum Füllen eines Formwerkzeuges mit wenigstens einem Pulver offenbart. Diese Vorrichtung umfasst eine Einrichtungen zum Einfüllen wenigstens eines Pulvers, wenigs- tens eine Einrichtung zur flächigen Ausschleuderung des in die Vorrichtung eingefüllten Pulvers, wenigstens einen Deflektor, über einer bestimmten Stelle des Formwerkzeugs angeordnet, wobei der Deflektor fähig ist, wenigstens einen Teil des flächig ausgeschleuderten Pulvers lokal abzufangen und umzulenken in Richtung der genannten bestimmten Stelle des Formwerkzeugs .

Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht in der Schaffung eines Füllschuhs, mit dem eine verbesserte Befüllung des Formhohlraums einer Pressform mit einem Pulver ermöglicht wird. Diese Aufgabe der Erfindung wird mit dem eingangs genannten Füllschuh gelöst, bei dem in der FüUkavität zumindest ein Ab streif element angeordnet ist, das mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist, wobei das zumindest eine Abstreifelement drehbar gelagert ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Pressform durch die Drehbewegung des Abstreifelementes nach dem Befüllen des Formhohlraums der Pressform, homogener und mit einer gleichmäßigeren Dichteverteilung des Pulvers befüllt werden kann. Es kann damit nach wie vor die Schwerkraftfüllung der Pressform angewandt werden, wodurch der technische Aufwand, selbst bei Ausbildung der Drehachse für das Ab streif element und die zusätzliche Anordnung der Antriebseinrichtung, gering gehalten werden kann. Durch die Drehbewegung wird mehr „überschüssiges" Pulver in den Formhohlraum der Pressform verbracht, als dies bei einer Abstreifung durch alleinige Linearbewegung des Abstreifelementes der Fall ist, womit in der Folge Rohstoff eingespart werden kann. Durch die Drehbewegung kann zudem eine Mikro- bewegung der Pulverteilchen in den Oberflächenschichten der Füllung induziert werden, wodurch in diesen Schichten eine höhere Dichte bereits beim Befüllen des Formhohlraums erreicht werden kann, sodass Sinterformteile einfacher hergestellt werden können, die eine geringere Kerndichte und eine höhere Oberflächendichte aufweisen und damit im Kern eine gewisse Zähigkeit aufweisen bei gleichzeitiger höherer Oberflächenhärte. Zwar wird dies auch durch das Axialverpressen erreicht, allerdings ist es mit dem Füllschuh nach der Erfin- dung möglich, diese Eigenschaften des fertigen Sinterformteils besser zu realisieren bzw. die Pressdrücke zu reduzieren.

Das zumindest eine Ab streif element kann leistenförmig ausgebildet sein, um damit die Reibung zwischen den Pul verteil chen und dem Abstreifelement und in weiterer Folge das„Ver- schmieren" der Pulverteilchen zu vermeiden. Gleichzeitig wird damit aber auch der für die Befüllung des Formhohlraums der Pressform zur Verfügung stehende Querschnitt möglichst wenig reduziert.

Es ist auch möglich, dass das zumindest eine Ab streif element an einem freien Ende, das dem Gehäuse zugewandt ist, eine Abwinkelung aufweist, die unmittelbar benachbart zu der Seitenwand der FüUkavität angeordnet ist. Es kann damit verhindert werden, dass das abgestreifte Pulver auf der Seitenwand der FüUkavität haften bleibt, indem dieses über die Abwinkelung ebenfalls abgestreift wird. In der bevorzugten Ausführungsvariante des Füllschuhs sind mehrere Ab streif elemente angeordnet, wobei diese ein gemeinsames Drehkreuz bilden. Es kann damit der Befüllvorgang des Formhohlraums der Pressform zeitlich verkürzt werden, indem für das Abstreifen des Pulvers nicht mehr zumindest eine vollständige Umdrehung des Abstreifelementes erforderlich ist, sondern nur mehr eine sektorielle Drehbewegung. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die Ab streif elemente symmetrisch verteilt angeordnet sind.

Die Antrieb seinrichtung kann ein Motor sein, der auf dem Gehäuse des Füllschuhs angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Motor ein Elektromotor. Es wird damit eine kompakte Ausfüh- rung des Füllschuhs erreicht, indem eine Welle vom Motor, auf deren anderen Seite das zumindest eine Abstreifelement befestigt ist, relativ kurz ausgeführt werden kann. Gegebenenfalls kann dabei der Motor einen Teil des Gehäuses des Füllschuhs bilden, womit die Bauhöhe des Füllschuhs weiter verringert werden kann. Es ist aber auch möglich, dass die Antriebseinrichtung ein Schleif element ist, das in oder an der Seitenwand der Füllkavität angeordnet ist, und das eine translatorische Bewegung des Füllschuhs in eine rotatorische Bewegung umsetzt. Es kann damit die Bewegung des Füllschuhs, d.h. die Zustellung des Füllschuhs und das Entfernen des Füllschuhs von dem Formhohlraum der Pressform, als Antrieb für das zumindest eine Abstreifelement verwendet wer- den, sodass auf einen gesonderten Motor verzichtet werden kann. Es ist damit auch eine weitere Reduktion der Bauhöhe des Füllschuhs erreichbar.

Von Vorteil ist auch, wenn die zumindest eine Befüllöffnung oberhalb und seitlich versetzt zu der Drehachse des zumindest einen Abstreifelementes am Gehäuse ausgebildet ist. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, dass für die Befüllung der Pressform keine eigene Füllstation vorhanden sein muss, sondern dass der Füllschuh in die Presse integriert werden kann, da ein Füllschlauch, der an der Befüllöffnung des Gehäuses angeschlossen wird, seitlich geführt werden kann, und damit im Bereich des oberen Gesenks der Presse nicht stört. Das zumindest eine Ab streif element kann im einfachsten Fall gerade verlaufend ausgeführt sein, womit die Herstellung des Abstreifelementes vereinfacht werden kann. Es ist aber auch möglich, dass das zumindest eine Abstreifelement konkav gekrümmt ausgebildet ist, wodurch das abgestreifte Pulver in Richtung der Drehachse des Abstreifelementes und damit in Rieh- tung auf das Zentrum des Formhohlraums - im Querschnitt von oben betrachtet - verbracht werden kann.

Eine weitere Verbesserung der Homogenisierung und Vergleichmäßigung des Pulvereintrags in den Formhohlraum der Pressform kann erreicht werden, wenn die Antrieb seinrichtung mit einer Drehrichtungswechseleinrichtung zum Wechsel der Drehrichtung des Abstreifelementes ausgebildet ist, da damit der jeweils abgestreifte Bereich des Formhohlraums von beiden Seiten von dem zumindest einen Ab streif element überstrichen wird. Bei Anordnung von mehreren Abstreifelementen kann damit gleichzeitig eine Verkürzung des Füllvorganges selbst er- reicht werden, da von einem Ab streif element nur mehr ein Sektor des Querschnittes des

Formhohlraums - von oben betrachtet - abgedeckt werden muss, sodass also keine vollständige Drehung mehr erforderlich ist, wobei durch den Wechsel der Drehrichtung des Abstreifelementes nach wie vor eine Verbesserung der Dichteverteilung erreicht wird. Zur Vermeidung des Festfressens des Abstreifelementes, insbesondere wenn dieses die Gehäuseinnenseite während des Abstreifens ebenfalls abstreift, kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Ab streif element zumindest teilweise mit einer reibungs vermindernden Be- schichtung versehen ist oder aus einem Werkstoff besteht, das einen in Bezug auf den Werkstoff des Gehäuses geringeren Reibungskoeffizienten aufweist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in schematisch vereinfachter Darstellung:

Fig. 1 eine Pulverpresse mit einem Füllschuh in Seitenansicht; Fig. 2 einen Füllschuh in Schrägansicht von unten; Fig. 3 den Füllschuh nach Fig. 3 in Seitenansicht;

Fig. 4 ein Drehkreuz mit mehreren Abstreifelementen in Schrägansicht von unten; Fig. 5 eine Ausführungsvariante eines Drehkreuzes in Ansicht von unten;

Fig. 6 eine Ausführungsvariante eines Füllschuhs in Seitenansicht. Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un- ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer Presse 1, wie sie in der Herstellung von Sinterformteilen eingesetzt wird. Diese Presse 1 umfasst eine Pressvorrichtung 2 zur Aufbrin- gung des Verdichtungsdruckes und ein Werkzeug 3, d.h. eine Pressform, zum Verdichten eines Sinterpulvers aus dem der Sinterformteil hergestellt wird. Die Pressvorrichtung 2 umfasst eine Unterstempelaufnahme 4 mit einem Unterstempel, eine Obers tempelaufnahme 5 mit einem Oberstempel, sowie eine Werkzeugaufnahme 6. Die Unterstempelaufnahme 4 und/oder die Oberstempelaufnahme 5 und/oder die Werkzeugaufnahme 6 sind von Säulen 7, 8 gehaltert und können entlang dieser vertikal verfahrbar ausgebildet sein. Da derartige Pressen 1 bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist, erübrigt sich eine weitere Erörterung an dieser Stelle und sei der Fachmann an die einschlägige Literatur hierzu verwiesen.

Die Presse 1 weist weiter einen Füllschuh 9 auf, der horizontal verfahrbar zwischen einer Ru- hestellung und einer Füllstellung über einem Formhohlraum 10 des Werkzeugs 3 ausgebildet ist. Die Ruhestellung ist dabei seitlich des Oberstempels, sodass der Füllschuh 9 die Schließbewegung des Presse 1, d.h. das Absenken des Oberstempels in den Formhohlraum 10 nicht stört. Der Füllschuh 9 ist mit zumindest einem Vorratsbehälter 11 über zumindest eine Leitung 12 verbunden, über die das Pulver oder das Pulvergemisch zur Herstellung des Grünlings bzw. Presslings aus dem Vorratsbehälter 11 einer Füllkavität 13 des Füllschuhs 9 zugeführt wird, vorzugsweise unter Ausnutzung der Schwerkraft. Die Füllkavität 13 befindet sich dabei wäh- rend der Füllstellung unmittelbar oberhalb des Formhohlraums 10 des Werkzeugs 3, sodass das Pulver direkt in den Formhohlraum 10 eingebracht werden kann.

Eine erste Ausführungsvariante des Füllschuhs 9 ist in den Fig. 2 und 3 in Schrägansicht von oben bzw. in Seitenansicht dargestellt.

Der Füllschuh 9 weist ein Gehäuse 14 auf, in dem die FüUkavität 13 ausgebildet ist. Das Gehäuse 14 besteht vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff. Das Gehäuse 14 ist hinsichtlich seiner Aufstandsfläche 15 auf dem Werkzeug 3 (Fig. 1) zumindest so groß, dass der Formhohlraum 10 des Werkzeugs 3 während der Befüllung mit dem Sinterpulver zur Gänze abgedeckt wird. Vorzugsweise weist ein Querschnitt 16 der FüUkavität 13 des Gehäuses 14 - in horizontaler Richtung betrachtet - zumindest im Bereich der Aufstandsfläche 15 des Gehäuses 14 auf dem Werkzeug 3 einen Wert auf, der zumindest annähernd gleich groß ist, wie die Größe eines Querschnitts 17 des Formhohlraums 10 in gleicher Richtung betrachtet und im Bereich der Aufstandsfläche 15 des Gehäuses 14. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass dieser Querschnitt 16 der FüUkavität 13 geringfügig größer bzw. geringfügig kleiner ist als der Querschnitt 17 des Formhohlraums 10, wobei mit geringfügig gemeint ist, dass der Querschnitt 16 der FüUkavität 13 um maximal + 30 %, insbesondere maximal + 10 %, vom Querschnitt 17 des Formhohlraums 10 abweicht.

An dem bzw. in dem Gehäuse 14 ist zumindest eine Befüllöffnung 18 ausgebildet, durch die das Pulver in die FüUkavität 13 gelangt. Für eine schnellere Befüllung des Formhohlraums 10 mit dem Pulver können auch mehr als eine Befüllöffnung 18 vorgesehen werden, beispielsweise zwei oder drei, wobei die Befüllöffnungen 18 nebeneinander oder ober eine innere Oberfläche 19 der FüUkavität 13 verteilt, insbesondere symmetrisch verteilt, angeordnet sein können.

Vorzugsweise ist im Verlauf der Befüllöffnung 18 nach außen am Gehäuse 14 pro Befüllöffnung 18 ein stutzenförmiges Anschlusselement 20 ausgebildet, über das die Leitung 12 für die Pulverzuführung mit dem Gehäuse verbunden wird. Es ist auch möglich, dass mehrere Befüllöffnungen 18 mit einem gemeinsamen Anschlusselement 20 versehen sind. In der FüUkavität 13 ist zumindest ein Ab streif element 21 drehbeweglich gelagert angeordnet und mit einer Welle 22 verbunden. Die Welle 22 ist durch das Gehäuse 14 geführt und mit einer Antriebseinrichtung 23 verbunden. Die Antriebseinrichtung 23 ist bei dieser Ausführungsvariante ein Motor, insbesondere ein Elektromotor. Es wird damit eine rotatorische Be- wegung des Abstreifelementes 21 ermöglicht.

Das Abstreif element 21 ist vorzugsweise leistenförmig ausgebildet, wie dies aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, weist also eine Längserstreckung auf, die größer ist als der Querschnitt des Abstreif elementes 21.

Das zumindest eine Abstreifelement 21 erstreckt sich bevorzugt mit seiner Längserstreckung von einer durch die Welle 22 gebildeten Drehachse bis zur inneren Oberfläche 19 des Gehäuses 14, wobei in der besonders bevorzugten Ausführungsvariante des Füllschuhs 9 das Abstreifelement 21 bis an diese innere Oberfläche 19 ragt, sodass die innere Oberfläche während der Drehbewegung des Abstreifelementes 21 zumindest teilweise ebenfalls abgestreift wird. Aus diesem Grund ist der Querschnitt 16 der FüUkavität 13 zumindest im Bereich der Auf- standsfläche 15 des Gehäuses 14 des Füllschuhs 9, d.h. in jenem Bereich der von dem Abstreifelement 21 überstrichen wird, vorzugsweise kreisrund. Weiter erstreckt sich das zumindest eine Abstreifelement 21 in vertikaler Richtung betrachtet bevorzugt bis in die Ebene der Aufstandsfläche 15. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass das Abstreif element 21 nicht nur horizontal drehbar ausgebildet ist, sondern dass zusätzlich eine vertikale Hubbewegung ausführbar ist, sodass sich also das Abstreifelement 21 in der Ruheposition oberhalb der Aufstandsfläche 15 in der FüUkavität 13 angeordnet ist. Es ist damit in der Folge möglich, dass das Ab streif element 21 vor der Drehbewegung eine Hubbewegung durchführt, um es auf die Oberfläche die abgestreift werden soll zuzustellen. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass die Hubbewegung gleichzeitig mit der Drehbewegung erfolgt, also beispielsweise das Abstreif element 21 mit einer spiralförmigen Bewegung abgesenkt wird. Sofern das Abstreif element 21 dabei einen Querschnitt überstreicht, der kleiner ist als der horizontale Querschnitt 17 des Formhohlraums 10 des Werkzeugs 3 (Fig. 1), besteht auch die Möglichkeit, dass das Ab streif element 21 während des Abstreifens in den Formhohlraum 10 eintaucht. Die Fig. 4 und 5 zeigen verschiedene Ausführungsvarianten des Abstreifelementes 21. Beiden Ausführungsvarianten ist gemeinsam, dass mehrere Abstreifelemente 21 zu einem gemeinsamen Element zusammengefasst sind, das insbesondere die Form eines Drehkreuzes 24 aufweist. Die Welle 22 (z.B. Fig. 3) ist dabei im Mittelpunkt bzw. im Mittelpunktsbereich des Drehkreuzes 24 mit diesem verbunden. Das Drehkreuz 24 kann dabei auch einstückig ausgebildet sein, sodass die Ab streif elemente 24 also ein einziges gemeinsames Bauteil bilden.

Nach Fig. 4 sind vier leistenförmige Abstreifelement 21 am Drehkreuz 24 ausgebildet, die zueinander um jeweils zumindest annähernd 90 ⁰ versetzt sind (unter Berücksichtigung des Querschnitts der Ab streif elemente 21).

Fig. 4 zeigt weiter eine Ausführungsvariante, bei der an einem freien Ende 25 zumindest eines Abstreifelementes 21, also jenem Ende 25, dass dem der Welle 22 zugewandten Endbereich des Abstreifelementes 21 entlang dessen Längserstreckung gegenüberliegt, eine Abwinkelung 26 ausgebildet ist. Bevorzugt weisen alle Ab streif elemente 21 eine derartige Abwinkelung 26 auf. Das bzw. die Abstreifelement(e) 21 weisen somit einen in Seitenansicht betrachtet L- förmigen Querschnitt auf. Es ist damit möglich, dass ein größerer Bereich der inneren Oberfläche 19 der Füllkavität 13 des Gehäuses 14 des Füllschuhs 9 (z.B. Fig. 3) von den Abstreifelementen 21 von aus dem Füllvorgang des Formhohlraums 10 des Werkezeugs 3 (Fig. 1) anhaftendem Pulver befreit wird. Dazu sind diese Abwinkelungen 26 in der Füllkavität 13 des Füllschuhs 9 unmittelbar benachbart zur der inneren Oberfläche 19 der Füllkavität angeordnet. Die Höhe der Abwinkelungen 26 kann zumindest annähernd der Höhe der inneren Oberfläche 19 der Füllkavität 13 oder nur einem Teil dieser Höhe entsprechen. Mit der Darstellung des Drehkreuzes 24 in Fig. 5 soll einerseits verdeutlicht werden, dass es neben der geraden Form der Abstreif elemente 21 - in horizontaler Richtung betrachtet - in den Fig. 2 bis 4 es auch möglich ist, dass diese eine davon abweichende Form aufweisen, diese insbesondere konkav gekrümmt sind, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Andererseits soll damit auch verdeutlicht werden, dass mehr als vier Ab streif elemente 21 in der Füllkavität 13 (Fig. 3) angeordnet werden, beispielsweise acht, wie dies in Fig. 5 strichliert angedeutet ist.

Bevorzugt sind aber die Abstreif elemente 21 über den Umfang der Füllkavität 13 gleichmäßig verteilt angeordnet, sodass zwischen den Ab streif elementen 21 gleich große Sektoren vorhanden sind. Die konkave Krümmung der Abstreifelement 21 kann dabei so ausgeführt sein, dass diese in Form eines Kreisabschnittes gebogen sind. Andererseits besteht die Möglichkeit, dass der Radius der Krümmung der Abstreifelemente 21 beginnend vom Mittelpunkt des Drehkreuzes 24 in Richtung auf das Ende 25 kleiner wird, sodass das abgestreifte Pulver zumindest teil- weise in Richtung auf den Mittelpunkt verbracht wird. Zudem ist es auch möglich, dass die Ab streif elemente 21 zusätzlich eine Krümmung in vertikaler Richtung aufweisen, diese also zumindest annähernd schaufeiförmig ausgebildet sind.

Es sei darauf hingewiesen, dass das Drehkreuz 24 auch zueinander geometreich unterschied- lieh ausgeformte Abstreif elemente 21 aufweisen kann, also beispielsweise sowohl geradlinige und gekrümmte.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform des Füllschuhs 9 in Seitenansicht und auf dem Werkzeug 3 aufliegend gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 5 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung zu diesen Fig. hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Im Wesentlichen unterscheidet sich diese Ausführungsvariante von der voranstehend be- schriebenen nur durch die Art des Antriebs des Abstreif elementes 21. Es wird dabei die lineare Bewegung des Füllschuhs 9 während der Zustellung aus der Ruhestellung in die Füllstellung über dem Formhohlraum 10 des Werkzeugs 3 (Fig. 1) ausgenutzt und diese translatorische Bewegung in eine Drehbewegung umgesetzt. Dazu weist der Füllschuh 9 zumindest eine Bewegungsumsetzungseinrichtung 27 auf, die in oder an der Seitenwand der Füllkavität 13 bzw. des Gehäuses 14 angeordnet ist, und die die translatorische Bewegung des Füllschuhs 9 in eine rotatorische Bewegung umsetzt. Diese Bewegungsumsetzungseinrichtung 27 weist dazu zumindest ein Laufrad 28 auf, das an der Oberfläche des Werkzeugs 3 während der Zustellung des Füllschuhs 9 abgleitet und dabei gedreht wird. Diese Drehbewegung wird in weiterer Folge mittels eines entsprechenden Verbindungselements 29, beispielsweise zumindest einer Spindel, an die Welle 22 des Abstreifelementes übertragen. Bevorzugt sind mehrere Laufräder 28, insbesondere zwei oder vier, angeordnet, sodass der Füllschuh 9 einen Laufwagen bildet. Diese Laufräder sind dabei jeweils seitlich der Füllkavi- tät 13 angeordnet. In der besonders bevorzugten Ausführungsform dieser Ausführungsvariante des Füllschuhs 9 ist in dem Werkzeug 3 und/oder in der Werkzeugaufnahme 6 (Fig. 1) zumindest eine Längsnut 30, insbesondere zwei parallel zueinander verlaufende Längsnuten 30, ausgebildet, in der das Laufrad 28 bzw. die Laufräder 28 während der Zustellbewegung des Füllschuhs 9 laufen, sodass dieser gleichzeitig eine Führung während der Zustellbewegung aufweist.

Es ist weiter möglich, dass die Bewegungsumsetzungseinrichtung 27 ein Übersetzungsgetriebe aufweist, womit die Drehzahl des Abstreifelementes 21 (bzw. des Drehkreuzes 24) bei gleichbleibender Geschwindigkeit der translatorischen Bewegung erhöht bzw. verringert werden kann, falls die Länge des Zustellweges des Füllschuhs 9 zu kurz oder zu lang ist.

Bei sämtlichen Ausführungsvarianten des Füllschuhs 9 ist es von Vorteil, wenn die zumindest eine Befüllöffnung 18 oberhalb und in Bezug auf die Drehachse seitlich versetzt zum Abstreifelement 21 angeordnet ist, wie dies insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist. Es besteht weiter die Möglichkeit, dass die Antriebseinrichtung 23 mit einer Drehrichtung s- wechseleinrichtung zum Wechsel der Drehrichtung des Abstreifelementes 21 ausgebildet ist, wobei dies im Fall der Ausführungsvariante des Füllschuhs nach Fig. 6 automatisch durch den Wechsel der Linearbewegung erfolgt. Nachdem in der bevorzugten Ausführungsvariante des Füllschuhs 9 dieser an der inneren

Oberfläche 19 der Füllkavität 13 entlang streicht, ist es von Vorteil, wenn das zumindest eine Ab streif element 21 zumindest teilweise mit einer reibungsvermindernden Beschichtung versehen ist oder aus einem Werkstoff besteht, das einen in Bezug auf den Werkstoff des Gehäuses geringeren Reibungskoeffizienten aufweist. Beispielsweise kann die Beschichtung oder der Werkstoff durch PTFE gebildet sein. Im Fall der Beschichtung besteht auch die Möglichkeit der Verwendung eines aus dem Stand der Technik bekannten Gleitlackes, der gegebenenfalls Festschmierstoffe enthält. Derartige Festschmierstoffe, wie beispielsweise MoS₂ und/oder Grafit, können aber auch im Werkstoff des Abstreifelementes 21 enthalten sein. Nach einer weiteren Ausführungsvariante des Füllschuhs 9 kann die Welle 22 einstückig mit dem Abstreif element 21 oder den Ab streif elementen 21 ausgebildet sein.

Obwohl in voranstehender Beschreibung davon ausgegangen wurde, dass der Füllschuh 9 der Presse 1 zugeordnet ist, besteht selbstverständlich die Möglichkeit, diesen in einer eigenen

Füllstation unabhängig von der Presse 1 in der Fertigungslinie von Sinterformteilen anzuordnen.

Der Füllschuh 9 ermöglicht eine automatische modulierbare Befüllung des Formhohlraums 10 der Presse 1 zur Herstellung von Sinterformteilen. Dazu wird der Füllschuh 9 in einem ersten Schritt aus der Ruhestellung in die Befüllstellung über dem Formhohlraum 10 verbracht. In weiterer Folge wird das Pulver über die FüUkavität 13 des Füllschuhs 9 in den Formhohlraum 10 eingefüllt. Danach wird das Abstreifelement 21 in Drehung versetzt, womit die Homogenität der Befüllung des Formhohlraums, insbesondere in Hinblick auf die Dichteverteilung vor- ne und hinten sowie rechts und links der Drehachse des Abstreifelementes 21, verbessert werden kann. Nachdem der Füllschuh 9 vorzugsweise zur Herstellung von runden, insbesondere symmetrischen, Sinterformteilen, wie z.B. Zahnräder, Schiebemuffen von Getrieben, Synchronkörper von Getrieben, Synchronnaben, Synchronringen, etc., verwendet wird, wird damit auch eine Verbesserung in Hinblick auf den Rundlauffehler des fertigen Sinterformteils bereits ohne mechanische Nachbearbeitung erreicht.

Die Drehung des Abstreifelementes 21 kann in einer Richtung erfolgen. Ebenso kann durch die Umkehr der Drehrichtung ein beidseitiges Abstreifen erreicht werden. Es ist weiter möglich, dass das Ab streif element 21 den abzustreifenden Bereich mit einer oder mehreren vollen Umdrehungen um 360 ⁰ überstreicht. Andererseits besteht die Möglichkeit bei Ausbildung des Drehkreuzes 24, dass nur ein Teilbereich, d.h. ein Sektor, von 360 ⁰ von einem Abstreif element 21 überstrichen wird, wobei die Größe der Teilbereich bevorzugt zumindest annähernd gleich ist, insbesondere gleich ist. Es wird also in diesem Fall nur eine Sektordrehung durchgeführt.

Nach der Abstreifbewegung wird der Füllschuh 9 wieder in die Ruheposition verbracht und das Pulver in der Presse zu dem so genannten Grünling verpresst, insbesondere biaxial, der in weiterer Folge gesintert und nachbearbeitet wird, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Obwohl der Füllschuh 9 bevorzugt zur Herstellung von Sinterformteilen aus metallischen Pulvern bzw. metallischen Pulvermischungen verwendet wird, kann der Füllschuh 9 auch zur Herstellung anderer Grünlinge bzw. Presslinge verwendet werden, beispielsweise Keramiken.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Füllschuhs 9, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarian- ten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Füllschuhs 9 dieser bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Bezugszeichenaufstellung

Presse

Pressvorrichtung

Werkzeug

Unterstempelaufnahme

Oberstempelaufnahme Werkzeugaufnahme

Säule

Füll schuh

Foimhohlraum Vorratsbehälter

Leitung

Füllkavität

Gehäuse

Aufstandsfläche Querschnitt

Querschnitt

Befüllöffnung

Oberfläche

Anschlusselement Abstreifelement

Welle

Antrieb seinrichtung

Drehkreuz

Ende Abwinkelung

Bewegungsumsetzungseinrichtung

Laufrad

Verbindungselement

Längsnut

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Füllschuh (9) zum Befüllen eines Formhohlraumes (10) einer Pressform mit einem Pulver, umfassend ein Gehäuse (14) mit zumindest einer, zumindest eine Seitenwand aufweisende Füllkavität (13), wobei an dem Gehäuse (14) zumindest eine BefüUöffnung (18) ausgebildet ist, über die das Pulver in die Füllkavität (13) eingebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass in der Füllkavität (13) zumindest ein Ab streif element (21) angeordnet ist, das mit einer Antriebseinrichtung (23) verbunden ist, wobei das zumindest eine Abstreifelement (21) drehbar gelagert ist.

2. Füllschuh (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Abstreif element (21) leistenförmig ausgebildet ist.

3. Füllschuh (9) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Abstreifelement (21) an einem freien Ende (25), das dem Gehäuse (14) zugewandt ist, eine Abwinkelung (26) aufweist, die unmittelbar benachbart zu der Seitenwand der Füllkavität (13) angeordnet ist.

4. Füllschuh (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ab streif elemente (21) ein gemeinsames Drehkreuz (24) bilden.

5. Füllschuh (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antrieb seinrichtung (23) ein Motor ist.

6. Füllschuh (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antrieb seinrichtung (23) zumindest eine Bewegungsumsetzungseinrichtung (27) ist, die in oder an der Seitenwand der Füllkavität (13) angeordnet ist, und die eine translatorische Bewegung des Füllschuhs (9) in eine rotatorische Bewegung des Abstreifelementes (21) umsetzt.

7. Füllschuh (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine BefüUöffnung (18) oberhalb und in Bezug auf die Drehachse seitlich versetzt zum Abstreif element (21) angeordnet ist.

8. Füllschuh (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ab streif element (21) gerade oder konkav gekrümmt ausgeführt ist.

9. Füllschuh (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antrieb seinrichtung (23) mit einer Drehrichtungswechseleinrichtung zum Wechsel der Drehrichtung des Abstreifelementes (21) ausgebildet ist.

10. Füllschuh (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ab streif element (21) zumindest teilweise mit einer reibungsvermindern- den Beschichtung versehen ist oder aus einem Werkstoff besteht, das einen in Bezug auf den Werkstoff des Gehäuses (14) geringeren Reibungskoeffizienten aufweist.