JP2006142381A - 多段プレス機 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、先行技術の技術状態の欠点を持たないかまたは少なくともこれらの欠点の一部を免れる多段プレス機を提供することである。
【解決手段】 クランピング板（１）およびプレスプランジャー（２）を備えた多段プレス機において、プレスプランジャー（２）の動きに応じて双方向に交互に運動可能に駆動手段（４）に接続されたインサート（３）がクランピング板（１）内に配置され、そこには両運動方向への駆動手段（４）に対する確動継手があり、かつ、駆動手段（４）とインサート（３）の間に、連結手段（５，６，７）が配置され、これらの連結手段は、その旋廻回転構造部品（５）の個所で、形状トレース手段（６，７）を備えた少なくとも一つの旋廻案内面（８，８ａ，８ｂ）の形状をトレースすることにより、駆動手段（４）の旋廻回転駆動運動をインサート（３）の運動へと変換するように設計され、別々の形状トレース手段（６，７）が２つの運動方向のそれぞれに対して存在することを特徴とする。
【選択図】 図１ａ

Description

本発明は、独立請求項の序文に記載の多段プレス機および同プレス機を用いた飲料缶用蓋の製造に関する。

飲料缶の蓋の工業的製造には多段プレス機が主に使用され、このプレス機では、プレスプランジャーの上下方運動に加え、前記プランジャーに向かってまたは前記プランジャーから離れる様な工具部材の移動を行う。この運動は、可動工具部材がクランクまたはカム駆動によって、あるいはレバーまたはタイロッド（固定棒）装着によって駆動されるプランジャーに連結されるような、現在周知の多段プレス機により作り出される。しかしながら、周知の全ての多段プレス機は、それらが毎分比較的低数のストロークで駆動されることができるだけで、運動の精度は、ストローク数が増すと急激に低下する、という欠点を有している。

したがって、本発明の課題は、先行技術が有する上述の欠点を持たないか、または少なくともこれらの欠点の一部を除いた多段プレス機を提供することである。

前記課題は、請求項１の多段プレス機により解決される。

本発明の第１の態様は、機械に組込まれたクランピング板およびクランピング板に対峙し、前記クランピング板に抗して作用するプレスプランジャーを備えた多段プレス機である。クランピング板内にインサートが配置され、このインサートは、工具を受ける役目を果たし、駆動手段、例えば、サーボモーターまたはプレス機の駆動装置によって駆動される自在継手軸（ユニバーサル・ジョイント・シャフト）に接続され、プレス機のプランジャーの運動に従って、プレス機のプランジャーに向かってまたはそれから離れる方向に交互に運動する。インサートと駆動手段は、両運動方向に互いに確動接続（ポジティブ・コネクション）され、それは、それらの間に配置された連結手段によって行なわれ、該連結手段は、連結手段の旋廻回転構造部品の個所で、駆動手段の旋廻回転駆動運動を、形状トレース手段を有する少なくとも一つの旋廻案内面の形状をレーシングすることにより、インサートの上下運動に変換する。

別々の形状トレース手段は、両方向の運動、即ち上方はもちろん下方の運動に対しても提供される。これにより、高ストローク数で稼動することが可能で、かつ同時に優れた精度の動きを提供する多段プレス機を提供することが可能である。

多段プレス機の好ましい実施例においては、双運動方向用の形状トーシング手段は、それらが少なくとも一つの案内面の形状をトレースするように、互いに対して予備応力（プレストレス）が掛けられる。これにより、回転駆動運動を上下運動へ自在に変換することが可能となり、それにより精度が更に増大する。

２方向の運動の各ケースにおいて、好ましくは別々の案内面が与えられ、インサートの非対称の運動シーケンスの実現が可能となる。

好ましくは、プレスプランジャーに向かってのインサートの運動方向に対する運動をトレースするために、プレスプランジャーから離れる同じ運動方向に対するトレースのためよりも、多くの形状トレース手段が提供される。なぜならば、この様にして、一般的には変形または切断作業が行われる最初に述べた運動が、後述する運動よりずっと高い負荷の下で可能となる。

多段プレス機の更に好ましい実施例では、少なくとも一つの案内面が、カムまたはカムディスクにより形成され、そこでは、形状トレース手段は、形状トレースローラーとして設計されることが更に好ましい。このようにして、大きな力が簡単な方法で伝達される。

双運動方向用の形状トレースローラーが一般的な構造部材に組込まれると、この場合さらに有利である。なぜならば、これによって余分なクリアランスが避けられ、かつ、互いに相反する２つの運動方向の形状トレースローラーに予備応力を掛けることが、さらに簡単な方法で、例えばそれらの軸受部を引張りネジ（straining screw）で連結することにより可能となる。

もし、その様な多段プレス機で、形状トレースローラーが一般のレバーに、即ち、好ましくはレバーの一端の領域に組込まれ、そこでレバーがプレス機枠に組込まれ、また、形状トレースローラーの一つにより与えられる力が、１より大きな伝達比でインサートに伝達される様にインサートに接続されると、非常に大きな吊り上げ力がインサートの個所で与えられる。

好ましくは、プレス機枠における一般的レバーのベアリングの位置は、それが製造公差を補償することができるように調整される。

多段プレス機の更に好ましい実施例では、インサートは、プレス機の材料フローの方向に、クランピング板の縦方向の張出し部の少なくとも半分、好ましくは２／３に取り付けられている縦方向の張出し部を有する。これにより、インサート上に幾つかの同一の工具を配置し、その結果プレスストローク当たり、対応する数の製品を製造することができる。

好ましくは、インサートは、板形状、好ましくは実質的に矩形であり、その結果、出来る限り工具に自在に適合しかつ同時に頑強な構造を形成することができる。

多段プレス機の更に好ましい実施例では、少なくとも一つの回転案内面、またその結果として、この案内面の回転軸をも与える連結手段の構造部品の回転軸が、プレス機の材料フローの方向に平行に配置され、それにより、案内面を有する幾つかの連結形態、および材料フローの方向に一つの単軸に沿った形状トレース手段を配置することが可能となり、それによりそれらを互いに運動自在に結合することが可能となる。

さらに好ましい実施例では、インサートは、案内手段により直線状（リニア）に案内され、一般的なレバーに取り付けられた形状トレース手段を有する実施例において、好ましくは、案内手段が、上方および下方線形ベアリング内で案内される少なくとも一つの案内コラムを有し、また、レバーが両線形ベアリング間の領域において案内コラムと係合をすることにより行われる。この様にして、特に強固な構造が得られる。

多段プレス機は、それぞれが案内面および形状トレース手段を備えた、数個の同じ連結手段または形態を有すると、例えば数個のカム領域が、インサートの延長部の上から見たとき、幾つかの位置、好ましくは、ぴたり２つの位置で、好ましくは、断続的な順でプレス機の材料フローの方向に配置され、かつ、インサートに接続され、また、比較的長いインサートが、詰まった状態となることなく実現可能である。

回転駆動運動を挿入運動に変換するのに必要な連結手段の全部材（部品）は、機械基部中に一体化されれば、それは好ましいことであるが、最小限の、外側に位置しかつ運動する部分を有するコンパクトな構造のデザインが得られ、結果として怪我の危険が減り、さらに、運動部分が汚れや損傷から保護される。

連結手段、好ましくはプレス機の駆動装置またはサーボモーターに接続された自在継手軸に対して回転駆動運動を与える駆動手段が存在するため、そこでは最初に述べた変形例が機械的に同調するカップリングの利点と後述する現存する製造プラントへ簡単に適用できる利点とを有する。

自在継手軸またはサーボモーターが減速装置（ギア）で、少なくとも一つの案内面を与える構造部品と連結されると、自在継手軸またはサーボモーターでのトルクは減少し、それにより関与する構造部品のねじり応力が減少する。

本発明の第２の面は、先に示した発明の第１の面による多段プレス機を使用しての飲料缶用蓋の製造に関する。その様な使用で、本発明の利点が特に明らかになる。

本発明のさらに好ましい実施例は、従属請求項および図に基づく以下の記載から説明される。
図１ａは、本発明による第１の多段プレス機の正面図であり；
図１ｂは，図１ａのプレス機の機械基部を通る、プレス機の材料フローの方向における垂直断面図であり；
図１ｃは、図１ｂのＡ−Ａ線に沿った図１ａのプレス機の機械基部を通る垂直断面図であり；
図１ｄは、図１ｃ中のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり；
図２は、本発明の第２の多段プレス機を通る図１ｂに対応する断面図であり；
図３は、本発明の第３の多段プレス機を通る図１ｃに対応する断面図である。

本発明による第１の多段プレス機の基本構造は、図１ａ〜図１ｄから認識でき、これらの図はプレス機の機械基部１１を通した、プレス機の正面図と様々な断面図を示す。図から分かる様に、プレス機は、プレスプランジャー２を有し、これは、それに固定された工具（図示せず）でパンチングおよび／または変形作業を行うためのプレス機駆動装置（図示せず）で断続的に上下運動をすることができる。プランジャー２に対抗して、機械に組込まれたクランピング板１が配置され、その中にインサートプレート３が配置されている。インサートプレート３は、２つの案内コラム１３により機械基部１１中に垂直摺動状に案内され、案内コラム１３の各々は、上部および下部リニアベアリング１２内を案内され、かつ、インサートプレート３に固定された工具部品（図示せず）のプランジャー運動に重ね合わされた運動を作り出すために、プランジャー２の動きに応じてそれに向かう方向にまたそれから離れる方向に動かされる。

ここで、インサートプレート３の駆動は、自在継手軸４を経由して、駆動エネルギーがプレス機の主モーターから伝達されて可能となり、このモーターの駆動エネルギーは、それから角減速装置１４およびプレス機の材料フローＤの方向に平行なカム軸１５への耐ねじれ−金属盤継手を経由して伝えられ、そのカム５は、インサートプレート３に接続されたレバー９を前後に動かし、かつ、そうすることにより、インサートプレート３を上げ下げする。ここで、カム軸１５は、各ケースにおいて、交換可能な装置として設計された数個のベアリング１８で機械基部１１に支持され、また、各ケースにおいて、２つの比較的広い吊り上げカム５とそれらの間に配置された比較的狭い吊り下げカム５により構成されるそれぞれ２つのカム領域を有する。各吊り上げカム５のカムトラック８ａは、２つの吊り上げローラー６によってトレースされ、対して、吊り下げカム５のカムトラック８ｂは、一つのシングル吊り下げローラー７によってトレースされる。

ここで、各カム領域の吊り上げおよび吊り下げローラー６，７は、レバー９の一端で組込まれ、かつ、それらが圧力下のカムトラック８ａ，８ｂの形状をトレース出来る様に、互いに対して予備応力が掛けられている。他端では、レバー９は、シャックル（掛金）１６によって機械に組込まれた回り継手（スイベルジョイント）１０にヒンジ接続され、この回り継手は、機械基部１１に取り外し可能なインサートとして配置され、その位置を偏心機構によって調節することができる。その２つの端部間に、レバー９はピン１７によって連合案内コラム１３に連結され、その結果、案内トラック８ａ，８ｂの形状をトレースする間、レバー９により実行される傾斜運動は、案内コラム１３およびこれに支持されたインサート３のまさに直動上下運動に変換される。

図２は、本発明による第２の多段プレス機の機械基部１１を通る材料フローＤの方向の垂直断面図であり、これは、機械基部１１の中央に配置されたたった１つのカム領域が存在し、しかしながら、それは、ここでは３つの吊り上げカム５と２つの吊り下げカム５を有しており、そこでは、同様に各吊り上げカム５のカムトラック８ａが２つの吊り上げローラー６によってトレースされ、かつ、各吊り下げカム５のカムトラック８ｂが、単一吊り下げローラー７によってトレースされる、という点で図１のそれとは本質的に異なる。

図３は、本発明による第３の多段プレス機の機械基部１１を通る材料フローＤの方向に直交する垂直断面図であり、それは、吊り上げおよび吊り下げローラー６，７が案内コラム１３中に直接組込まれ、かつ、その結果レバーがなくて済む、という点で先に示した他の２つのモデルとは本質的に異なる。さらに、各カム領域のために、たった一つのシングルカム５が存在し、そのカムトラックは、吊り上げローラー６および吊り下げローラー７によりトレースされる。

本実施例においては、専らローラー６，７が請求項に記載の形状トレース手段として用いられているが、他の形状トレース手段、例えば、案内面を有するレバーもまた考えられる。

本発明による第１の多段プレス機の正面図である。 図１ａのプレス機の機械基部を通るプレス機の材料フローの方向の垂直断面図である。 図１ｂのＡ−Ａ線に沿った図１ａのプレス機の機械基部を通る垂直断面図である。 図１ｃのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の第２の多段プレス機を通る図１ｂに対応する断面図である。 本発明の第３の多段プレス機を通る図１ｃに対応する垂直断面図である。

符号の説明

１…クランピング板、
２…プレスプランジャー、
３…インサート（インサートプレート）、
４…駆動手段（自在継手軸）、
５…構造部品（カム）、
６，７…形状トレースローラー、
５，６，７…連結手段、
８，８ａ，８ｂ…案内面、
９…レバー、
１０…機械組込み点（回り継手）、
１１…機械基部、
１２…下部リニアベアリング（案内手段）、
１３…案内コラム（案内手段）、
１４…減速装置、
Ｄ…材料フロー。

Claims (19)

1. 機械に組込み込まれたクランピング板（１）およびこのクランピング板（１）に対向して位置しかつそれに反して作用するプレスプランジャー（２）を備えた多段プレス機において、クランピング板（１）内にインサート（３）が配置され、このインサート（３）は、プレスプランジャー（２）の運動に従属する駆動手段により、プレスプランジャー（２）に向かう方向に、またこのプランジャーから離れる方向に交互に運動可能な方法で駆動手段（４）に接続され、そこには両運動方向への駆動手段（４）に対する確動継手（ポジティブ・カップリング）があり、かつ、そこでは、駆動手段（４）とインサート（３）の間に、連結手段（５，６，７）が配置され、これらの連結手段は、その旋廻回転構造部品（５）の個所で、形状トレース手段（６，７）を備えた少なくとも一つの旋廻案内面（８，８ａ，８ｂ）の形状をトレースすることにより、駆動手段（４）の旋廻回転駆動運動をインサート（３）の運動へと変換するように設計されており、別々の形状トレース手段（６，７）が２つの運動方向のそれぞれに対して存在することを特徴とする、多段プレス機。
2. 両運動方向に対する形状トレース手段（６，７）が、それらが予備応力下で案内面（８，８ａ，８ｂ）の形状をトレースするような方法で、互いに対して予備応力が加えられることを特徴とする、請求項１に記載の多段プレス機。
3. 別々の案内面（８ａ，８ｂ）が、両運動方向のそれぞれに対して存在することを特徴とする、請求項１または２に記載の多段プレス機。
4. プレスプランジャー（２）に向けてのインサート（３）の運動方向に対して、さらに形状トレース手段（６）が、プレスプランジャー（２）から離れる同じ運動方向に対するよりも、さらに多くのトレース手段（６）が設けられることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の多段プレス機。
5. 少なくとも一つの案内面（８，８ａ，８ｂ）が、カム（５）またはカムディスクによって形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の多段プレス機。
6. 形状トレース手段（６，７）が、形状トレースローラー（６，７）の様に設計されていることを特徴とする、請求項５に記載の多段プレス機。
7. 両運動方向のために、形状トレースローラー（６，７）が、通常の構造部品（９）に組込まれていることを特徴とする、請求項６に記載の多段プレス機。
8. 形状トレースローラー（６，７）が、通常のレバー（９）に、特にレバー（９）の一端の領域に組込まれ、かつ、レバー（９）が、形状トレースローラー（６，７）によって与えられる力が１以上の伝達比でインサート（３）に伝達されるような方法で、機械基部（１１）の機械組込み点（１０）に、またインサート（３）にそれぞれ接続されることを特徴とする、請求項７に記載の多段プレス機。
9. 機械組込み点（１０）が、調節可能に設計されていることを特徴とする、請求項８に記載の多段プレス機。
10. インサート（３）が、プレス機の材料フロー（Ｄ）の方向に縦方向の延長部を有し、これがこの方向（Ｄ）のクランピング板の延長部の少なくとも１／２、特には少なくとも２／３に達することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の多段プレス機。
11. インサート（３）が、プレート形状に設計され、かつインサート（３）は特に矩形であることを必須とすることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の多段プレス機。
12. 少なくとも一つの案内面（８，８ａ，８ｂ）を与える連結手段の構造部品（５）の回転軸が、プレス機の材料フロー（Ｄ）の方向に平行に配置されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の多段プレス機。
13. インサート（３）が、案内手段（１２，１３）により、直線的に案内されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の多段プレス機。
14. 案内手段（１２，１３）が、上部および下部リニアベアリング（１２）内を案内される少なくとも１つの案内コラム（１３）を有しており、かつ、レバー（９）が、２つのリニアベリング（１２）間の領域において案内コラムに接続されれることを特徴とする、請求項８および１３に記載の多段プレス機。
15. プレス機が、数個の同一の連結手段（５．６．７）を有し、これらは、幾つかの位置（ロケーション）、特にピタリ２つの位置で、インサート（３）の延長部上で見られる様に、インサート（３）に接続されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の多段プレス機。
16. 回転駆動運動をインサート（３）の運動に変換するために必要とされる連結手段（５，６，７）の全部材が、機械の基部（１１）に一体化されていることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の多段プレス機。
17. 連結手段（５，６，７）に回転駆動運動を与えるために、プレス機駆動装置またはサーボモーターに接続された自在継手軸（４）を有することを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の多段プレス機。
18. 自在継手軸（４）またはサーボモーターが、減速装置（１４）により、少なくとも一つの案内面（８，８ａ，８ｂ）を与える構造部品（５）に連結されていることを特徴とする、請求項１７に記載の多段プレス機。
19. 請求項１〜１８のいずれか１項に記載の多段プレス機を飲料缶用蓋の製造に使用することを特徴とする。
    

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