JP2017524548A - 複合工具 - Google Patents

Abstract

【課題】パンチング装置に複合工具を設置することにより、ネジ切り又はネジ形成を行なうにあたり、その機能の範囲を拡大し、動作上安全な機能を保証する。【解決手段】パンチング装置、特にタレットパンチプレス用の複合工具（５）はハウジング（２６）と、上記パンチング装置と相互作用する工具ヘッド（９）とを有する。複数のネジ切りカッタを備えるネジ切りカッタマガジン（１０）は上記工具ヘッド（９）に接続されている。選択装置（２２）が設けられてネジ切りのためにワークピースと相互作用する作動ネジ切りカッタを選択する。ネジ切りカッタ駆動装置（２７）が設けられて作動ネジ切りカッタを駆動する。その結果、パンチング装置の適用範囲を拡大する複合工具が得られる。【選択図】図２

Description

本発明は、パンチング装置用、特にタレットパンチプレス用の複合工具に関する。

本願はドイツ特許出願ＤＥ １０ ２０１４ ２１５ ９５１．２及びＤＥ １０ ２０１４ ２２４ ０９４．８の優先権を主張し、その内容は参照により本願に組み込まれる。

このタイプの複合工具は例えば、特許文献１（ＥＰ ２ ５９６ ８７８ Ａ）、特許文献２（ＵＳ ５ ６１５ ４７１ Ｂ）、特許文献３（ＪＰ ０９−１０８９４２ Ａ）及び特許文献４（ＪＰ ２０１０−０１７７９７ Ａ）から知られている。別の工具は特許文献５（ＵＳ ２０１１／０１１６８８１ Ａ１）から知られている。

ＥＰ ２ ５９６ ８７８ Ａ ＵＳ ５ ６１５ ４７１ Ｂ ＪＰ ０９−１０８９４２ Ａ ＪＰ ２０１０−０１７７９７ Ａ ＵＳ ２０１１／０１１６８８１ Ａ１

本発明の目的は、特に電動式で、例えば回転可能なステーションを用いてパンチング装置の適用範囲を拡大することである。

この目的は、本発明にしがって請求項１に記載される特徴を有する複合工具によって達成される。

本発明によれば、パンチング装置に適合する複合工具は複合ネジ切り工具として構成できることが見出された。複数のネジ切りカッタは異なるネジ径のネジ切りカッタ及び／又は正確に同一のネジを形成するために順次使用されるネジ切りカッタである。本願全体を通して、ネジ形成工具はネジ切りカッタとも称される。複合工具、通常は複合パンチング工具の使用のために既に準備されているパンチング装置を使用して、本発明にしたがう複合工具を設置することにより、ネジ切り又はネジ形成を行なう形態においてその機能の範囲は拡大される。ネジ切り駆動装置は特定の時間に作動するネジ切りカッタの動作上安全な機能を保証する。

複合工具の個々のネジ切りカッタは複数の部品で夫々できているネジ切りカッタユニットとして構成することができる。複合工具はこのタイプの６つのネジ切りカッタを備えることができる。異なる数、例えば２、３、４、５、７、８、１０又はそれを超えるネジ切りカッタを設けて、１つの複合工具において選択することができる。

複合工具には迅速に取り外し可能な工具ヘッドを搭載することができる。この目的のために、工具ヘッドは中心配置される固定ネジを介して他の複合工具に接続することができる。複合工具は潤滑装置を有し、特に複合工具の可動部分、例えば特定の時間に作動するネジ切りカッタを潤滑することを可能にする。

請求項２にしたがう選択装置は複合工具の使用のためにデザインされる最新技術のパンチング装置の条件によく適合している。自動選択が可能である。選択の間、ネジ切りカッタマガジンは選択装置の部品に対してハウジング長手方向軸線の周りに枢動することができる。そのように実行するとき、ネジ切りカッタマガジン及び／又は選択装置の部品の作動枢動運動を行うことが可能である。ネジ切りカッタマガジンが選択中に回転されない限り、ネジ切りカッタの各々はハウジング長手方向軸線の周りの円周方向におけるそれらの位置に関する限り所定の位置に留まる。ネジ切りカッタマガジンが選択中に回転されると、作動ネジ切りカッタは、ハウジング長手方向軸線の周りに見てそれぞれの場合に同一の円周位置に設けられることが確保される。複合工具の駆動及び位置の要求に応じて、これらの代替例の１つが有利となる。

請求項３にしたがう選択駆動装置はそれぞれのネジ切りカッタが自動化された態様で選択されることを可能にする。

請求項４にしたがう一般的な駆動装置は一方でネジ切りを行い、他方で選択するためのものであって、複合工具及びパンチング装置との駆動接続部のデザインを単純化する。

請求項５にしたがう案内装置は作動ネジ切りカッタの動作上安全な選択を保証する。選択装置のデザインに応じて、案内装置は選択駆動装置によって移動可能な部品として又は選択中に静止している部品として構成することができる。

請求項６にしたがう駆動装置は作動ネジ切りカッタの動作中の回転数を噛合部（トゥーシング）間、例えば内歯噛合部（内歯トゥーシング）及び外歯噛合部（外歯トゥーシング）間の選択可能な歯車比によって設定することを可能にする。代替例として、ギア比はそれに加えて提供される伝達ギアによって規定することができる。代替例として、駆動装置は外歯噛合部を含む回転駆動コア又は中央駆動シャフトを有してもよく、駆動コアはネジ切りカッタ駆動装置に作動的に接続されて上述したようにギア比が規定できる形態で駆動コアの外歯噛合部はネジ切りカッタの外歯噛合部と相互作用する。

請求項７にしたがう駆動装置のデザインは特定の時間に作動するそれぞれのネジ切りカッタのための駆動装置の面倒な連結解除及び再係合を回避する。さらに、このデザインの噛合部は、例えば作動位置と非作動位置との間のネジ切りカッタの軸線方向移動の案内を確実に行なう。

複合工具の作動ネジ切りカッタはハウジング長手方向軸線に対して偏心して配置することができる。このタイプの作動ネジ切りカッタの偏心構成は特定の時間に作動されるべきそれぞれのネジ切りカッタを選択する際の移動を容易にする。

請求項８にしたがう確実な嵌合体は作動ラムと工具ヘッドとの間の信頼できる力伝達を可能にする。確実な嵌合体の特定の構成及び／又は輪郭は工具ヘッドに対して作動ラムの複数の所定の回転位置において作動ラムと工具ヘッドとの間の確実な嵌合を保証する。

請求項９に記載の実施例は少なくとも１つのバネボルトがそのバネ偏倚に抗する方向での作動位置で作動ラムによって移動される構成を可能にする。これは、複合工具の機能を監視するために使用される一方、バネボルトの構成を作動ラムの異なるエッジ輪郭に適合することができる。

請求項１０にしたがう圧力センサ接触面は作動ラム上に設けられた組み合わされる圧力センサと相互作用することができる。このタイプの圧力センサを使用して、作動ラムの位置を作動位置で監視することができる。これに代えて又はそれに加えて、このタイプの圧力センサを使用して、複合工具によってネジ切り又はネジ形成中のネジ切り力を監視することも考えられる。

請求項１１にしたがうネジ切りカッタユニットの利点は複合工具を参照して既に説明したものに対応する。

請求項１２にしたがうネジ切りカッタユニットは特定の磨耗量に露出されたネジ切りカッタを交換することを可能にし、ここでインサートスリーブは再使用可能である。さらに、実際のネジ切りカッタとは別個のインサートスリーブを備えるネジ切りカッタユニットのデザインはネジ切りカッタのインサートスリーブに対する軸線方向相対移動を可能にし、ネジ切りカッタの耐用年数を増加させるのに有用である。インサートスリーブは複数の部品で構成することができる。インサートスリーブはネジ切りカッタマガジンのインサートホルダ内に収納されるスリーブヘッドを含めることができる。スリーブヘッドはインサートレセプタクル内で軸線方向に案内される。スリーブヘッドは回転に抗して固定される形態でインサートホルダ内に取り付けることができる。さらに、スリーブヘッドはネジ切りカッタリードスピンドルスリーブを有する。上記ネジ切りカッタリードスピンドルスリーブはインサートスリーブのスリーブヘッドに螺合することができる。

請求項１３にしたがう磁気ホルダは特に簡素であり、ネジ切りカッタを容易に交換することができる。磁石の保持力は所定の閾値力を超えたときネジ切りカッタがインサートスリーブから離脱するように選択することができる。これにより、ネジ切りカッタの損傷を防止することができる。磁石は永久磁石として構成することができる。磁石は一般に電磁石として構成することもできる。インサートスリーブ内のネジ切りカッタの磁気ホルダは、複合工具を参照して上述した詳細とは独立して、換言すれば特に選択装置の種類及びネジ切りカッタ駆動装置の種類とは独立して使用することもできる。

請求項１４にしたがう偏倚バネを使用して、ネジ切りカッタの摩耗を低減することができる。夫々のネジ切りカッタユニットは、ネジ切りカッタを軸線方向に弾撥する態様でインサートスリーブに取り付けるための正確に１つの偏倚バネを有する。偏倚バネはエラストマーブロック、特にＰＵエラストマーブロックとして構成することができる。

請求項１５にしたがうセットの利点は複合工具及びネジ切りカッタユニットを参照して既に説明したものに対応する。

本発明の他の特徴、利点及び詳細は幾つかの実施例について図面を参照して以下の説明から明らかになる。

図１は、本発明にしたがう複合工具を備える概略パンチング装置の側面図を示す。 図２は、工具選択装置及び工具駆動装置のパンチング装置・エンド部品を備える複合工具の斜視図を示す。 図３は、複合工具の斜視図を示す。 図４は、複合工具の斜視図を示す。 図５は、複合工具のヘッドエンド部品の斜視図を示す。 図６は、複合工具のヘッドエンド部品の斜視図を示す。 図７は、複合工具の工具エンド部品の斜視図を示す。 図８は、複合工具の工具エンド部品の斜視図を示す。 図９は、複合工具及びワークピースカウンタホルダの概略・部分的破断縦断面図を示し、ネジ切りカッタが複合工具の１工具として作動位置に示され、別の１ネジ切りカッタが非作動位置に示され、複合工具がヘッドエンド部品の選択位置に示され、上記選択位置によって１つの作動ネジ切りカッタは工具選択装置で複合工具のすべてのネジ切りカッタから選択可能である。 図１０は、複合工具及びワークピースカウンタホルダの、図２と同様の図を示し、複合工具は作動ネジ切りカッタが工具駆動装置を介して駆動可能である駆動位置に示されている。 図１１は、図９及び図１０とは異なる断面に沿う複合工具の部品選択の別の縦断面図を示す。 図１２は、複合工具の選択装置の案内装置及び選択スリーブの長手方向断面図を示す。 図１３は、複合工具の工具ヘッドの別の実施例の概略平面図を示し、また同図は工具ヘッドと相互作用するパンチング装置の作動ラムのエッジ輪郭を示す。 図１４は、パンチング装置の作動ラムの別のエッジ輪郭デザインと相互作用する複合工具の工具ヘッドの別の実施例の、図１３と同様の図を示す。 図１５は、複合工具の工具ヘッドの別の実施例の、図１３及び図１４と同様の図を示し、また同図は相互作用するパンチング装置の作動ラムのエッジ輪郭を示す。 図１６は、図１５の矢視方向XVIから見た作動ラムの側面図を示し、作動ラムは工具ヘッドに係合して確実に接続され、工具ヘッド及び作動ラムは破断図面で示されている。 図１７は、工具ヘッドから離間して移動される位置で作動ラムの、図１６と同様の図を示す。 図１８は、複合工具及びワークピースカウンタホルダの別の実施例の、図４と同様の図を示す。 図１９は、図１８にしたがう複合工具及びワークピースカウンタホルダの、図９と同様の縦断面図を示し、複合工具は作動ネジ切りカッタを選択する選択位置に示されている。 図２０は、作動ネジ切りカッタの駆動選択のための選択位置に示される複合工具の別の実施例の、図９と同様の縦断面図を示す。 図２１は、図２０にしたがう複合工具を示し、複合工具は工具駆動装置を介して作動ネジ切りカッタを駆動するための駆動位置に示されている。 図２２は、図２０にしたがう複合工具及び組み合わされるワークピースカウンタホルダの側面図を示す。 図２３は、図２２にしたがう複合工具及びワークピースカウンタホルダの斜視図を示す。 図２４は、図２２にしたがう複合工具及びワークピースカウンタホルダの斜視図を示す。 図２５は、図２２〜図２４にしたがうワークピースカウンタホルダの長手方向断面図を示す。 図２６は、複合工具の別の実施例の、図２０と同様の図を示す。 図２７は、図２６にしたがう複合工具の、図２１と同様の図を示す。 図２８は、図２６にしたがう複合工具及び組み合わされるワークピースカウンタホルダの、図２３及び図２４と同様の図を示す。 図２９は、図２６にしたがう複合工具及び組み合わされるワークピースカウンタホルダの、図２３及び図２４と同様の図を示す。 図３０は、ネジ切りカッタの使用のために準備されるネジ穴の領域内におけるワークピースの断面図を示す。 図３１は、ネジ切りカッタの使用のために準備されるネジ穴の領域内におけるワークピースの断面図を示す。 図３２は、ネジ切りカッタの使用のために準備されるネジ穴の領域内におけるワークピースの断面図を示す。 図３３は、ネジ切りカッタユニットの軸線長手方向断面図を示し、このネジ切りカッタユニットは図９及び図２０並びに図２６にしたがう複合工具の実施例を参照して示されるネジ切りカッタユニットの実施例の代わりに使用できる。 図３４は、図３３の矢視方向XXXIVから見た図３３にしたがうネジ切りカッタユニットのヘッドの図を示す。 図３５は、図３３にしたがうネジ切りカッタユニットの分解図を示す。

以下、本発明にしたがう複合工具の例示的な実施例について図面を参照して詳細に説明する。

図１に全体として示されているパンチング装置１はフレーム２を備え、その上部フレーム部分３には作動ラム４が取り付けられている。作動ラム４の下部には、複合工具５がタレット内に慣例のように配置されている。フレーム２の下部フレーム部６上には、ダイ・プレート状のワークピースカウンタホルダ７が配置されている。複合工具５とワークピースカウンタホルダ７との間には、加工される対象であるワークピース８が配置されており、ワークピース８はこの特定の事例において金属シートである。動作中において、複合工具５のネジ切りカッタは作動ラム４及び後述の駆動装置によってワークピースを貫通して回転して移動されて、ネジを製造する。ワークピース８はシート金属パネルであってもよい。

図２〜図１２は複合工具５及びその個々の部品の詳細図を示す。複合工具５は工具ヘッド９とその下に配置されたネジ切りカッタマガジン１０とを有する（例えば図９参照）。ネジ切りカッタマガジン１０は工具ヘッド９に接続されている。ネジ切りカッタマガジン１０は複数の部品から構成されている。図１１はマガジン１０をヘッドエンドマガジン部１０ａとワークピースエンドマガジン部１０ｂに分割したものである。ネジ切りカッタマガジン１０は複数のネジ切りカッタユニット１１、即ち本例では６つのネジ切りカッタユニット１１を担持している。例えば図３及び図４に示される総ての複合工具５はパンチング装置１から全体として取り外すことができる。その結果、複合工具５の部品は容易にアクセス可能であり、例えばネジ切りカッタユニット１１を交換することができる。

ネジ切りカッタユニット１１の各々は外側インサートスリーブ１２を備え、このインサートスリーブ１２はネジ切りカッタマガジン１０のそれぞれのインサートホルダ１３内で軸線方向に案内されて回転不可能に固定されている（例えば図９参照）。回転防止部はインサートスリーブ１２のスリーブヘッド１４とこれに相補的なインサートホルダとの間の少なくとも１つの軸線方向案内によって提供される。上記回転防止部はスリーブヘッド１４の半径方向最内側凹状壁１４ａの相補的な形状によって提供され（図８参照）、上記凹状壁１４ａはヘッドエンドマガジン部１０ａのヘッド部分１４ｂの凸状円筒形外面と相補的である。

さらに、ネジ切りカッタユニット１１はネジ切りカッタリードスピンドルスリーブ１５を備えている。上記ネジ切りカッタリードスピンドルスリーブ１５はヘッド領域に雄ネジを有し、上記雄ネジはインサートスリーブ１２の相補的な雌ネジに噛合する。さらに、リードスピンドルスリーブ１５は軸線方向に延びる歯を有する噛合部（トゥーシング）の形態の外歯歯車１６を有する。上記外歯歯車１６は複合工具５の駆動スリーブ１８の噛合部の形態の内歯歯車１７と噛合する。駆動スリーブ１８は複合工具５の中心ハウジング長手方向軸線１９の周りを回転する。ネジ切りカッタユニット１１はハウジング長手方向軸線１９に対して偏心して配置されている。

さらに、ネジ切りカッタユニット１１はリードスピンドルスリーブ１５内に収容された実際のネジ切りカッタ又はネジ切りフォーマ２０を備えている。偏倚バネ２１（エラストマー体として構成可能）によって、それぞれのネジ切りカッタ２０は組み合わされるリードスピンドルスリーブ１５内でワークピースの方向に偏倚され、ネジ切りプロセスの開始時に生じ得る軸線方向の力を補償することができる。

複合工具５の選択装置２２が設けられ、図９の左側に示されている作動ネジ切りカッタインサート１１Ａを選択する。上記選択装置２２は選択スリーブ２３を備えている。

選択案内装置２４は選択スリーブ２３内に回転不可能に配置されている。選択案内装置２４は選択案内装置２４の全周の約３分の１を超えてハウジング長手方向軸線１９の周りにほぼ正弦曲線で下方に延在する選択カム２５を有する（特に図５参照）。選択案内装置２４は６つのネジ切りカッタユニット１１のインサートスリーブ１２のスリーブヘッド１４上の選択ピン２５ａと相互作用する（図８及び図９参照）。選択案内装置２４は保持リング２４ａによって半径方向にはピンによって選択スリーブ２３に軸線方向に固定されている（例えば図１１参照）。作動ネジ切りカッタユニット１１Ａのインサートスリーブ１２のスリーブヘッド１４は選択案内装置２４の選択カム２５の最下点に当接する。選択装置２２の選択リング２５ｃの選択カム２５ｂは選択案内装置２４の選択カム２５と相補的である。選択カム２５ｂは選択スリーブ２３の選択案内装置２４の対抗案内装置である。選択リング２５ｃは軸線方向及び円周方向の双方向で選択案内装置２４に固定されている。このために、選択リング２５ｃは固定溝２５ｄ（図８参照）を有し、この固定溝２５ｄは選択案内装置２４の固定フック２５ｅ（図５参照）に係合される。

作動ネジ切りカッタユニット１１Ａの選択時には、パンチング装置１の選択駆動装置２７の駆動ジャケットハウジングの形態の選択駆動体２６が使用され、上記選択駆動体２６は同時にネジ切りカッタ駆動装置である。駆動ジャケットハウジング２６はパンチング装置１の駆動装置によって駆動され、この駆動装置は駆動ジャケットハウジング２６をハウジング長手方向軸線１９の周りに移動させる。このプロセスにおいて、選択駆動体２６の駆動ヘッド２８はパンチング装置１の１つのステーションの枢動可能な外側タレットスリーブ３０内に設けられる駆動溝２９内に移動する。タレットスリーブ３０（図２及び図９参照）は実矧ぎ接続部３０ａ（図９参照）によって駆動スリーブ１８に非回転可能に接続されている。図９にしたがう選択駆動構成又は選択位置において、マガジン１０の歯車３１は駆動スリーブ１８の連結レセプタクル３２内に軸線方向に移動され、連結レセプタクル３２は歯車３１と相補的である。

選択プロセスにおいて、選択装置２２の固定ボルト３２ａは昇降シリンダ３２ｂによって作動され、そしてこれはパンチング装置１の一部であり、選択装置２２の固定ボルト３２ａは６つの固定溝３２ｃの１つに移動し、これは選択スリーブ２３の外周壁に円周方向に見て互いに等間隔で形成され、選択スリーブ２３を長手方向軸線１９の回りの回転に抗して固定されるようにする。次に、選択駆動装置２７は、選択すべきネジ切りカッタユニット１１が作動ネジ切りカッタユニット１１Ａの位置に達するまで、選択駆動体２６、外側ハウジングスリーブ３０及び駆動スリーブ１８によって、ハウジング長手方向軸線１９の周りにネジ切りカッタマガジン１０を回転する。この位置において、この作動ネジ切りカッタユニット１１Ａのインサートスリーブ１２のスリーブヘッド１４と選択案内装置２４の選択カム２５との案内接触により、作動ネジ切りカッタユニット１１Ａは他のネジ切りカッタユニット１１に対して図９及び図１０において軸線方向下部に移動される。

選択案内装置２４によって案内されるネジ切りカッタユニット１１が非作動位置と作動位置との間を移動する間、内歯歯車１６は外歯歯車１７と噛合接続されたままである。換言すれば、外側ハウジング要素、即ちタレットスリーブ３０を別のハウジング要素、即ち選択スリーブ２３に対して相対的に回転させることにより選択を行なうことができる。

この選択回転中、選択スリーブ２３は静止したままであり、言い換えれば、ハウジング長手方向軸線１９の周りを回転しない。

選択カム２５の円周方向延長部は複合工具５内のネジ切りカッタユニット１１の数に適合される。例えば、８つのネジ切りカッタユニット１１が複合工具５の別の実施例に設けられる場合、選択カム２５は選択案内装置２４の全周の４分の１よりも長く延在する。

選択後、固定ボルト３２ａは昇降シリンダ３２ｂ内に退避され、固定溝３２ｃから移動される。

駆動ジャケットハウジング２６の許容可能な枢動範囲内で所望のネジ切りユニット１１Ａを選択できない場合には、駆動ジャケットハウジング２６によってハウジング長手方向軸線１９の周りに次の固定溝３２ｃが固定ボルト３２ａに周方向に対向して配置するように固定ボルト３２ａは昇降シリンダ３２ｂに一時的に退避され、複合工具５全体が回転される。次いで、固定ボルト３２ｃは次の固定溝３２ｃ内に移動することができ、マガジン１０に対する選択スリーブ３２の別の相対的回転を可能にする。必要に応じて、所望のネジ切りカッタユニット１１Ａが選択されるまで、このプロセスを数回繰り返す。

選択プロセスにおいて、固定ボルト３２ａが引っ込められた状態で複合工具５の全体が回転されると、工具ヘッド９に対する選択スリーブ２３の回転位置はボールエンドスラストネジによって固定される。ボールエンドスラストスクリュー用の溝３２ｄがマガジンのヘッド部１４ｂに形成されている。ボールエンドスラストネジ３２ｅは図１１に示す。

ネジを製造するために、ワークピース８は通常は予めドリル穴が設けられて、作動ネジ切りカッタユニット１１Ａに対して複合工具５の下に配置される。続いて、作動ネジ切りユニット１１Ａのネジ切りカッタ２０が駆動されて、ワークピース８内のネジをネジ切り又は形成し、換言すると、このネジ切りカッタ２０は一方ではそれぞれのネジ切りカッタ長手方向軸線３３の周りで回転させ、他方では軸線方向に駆動されてワークピース８を通過するようにする。

ネジ切りカッタはパンチング装置１の作動ラム４によって上述の駆動装置２７を備えているネジ切りカッタ駆動装置によって駆動される。選択スリーブ２３と選択案内装置２４に対して、かつ円周方向に見てハウジング長手方向軸線１９の周りに均等に分配されるように工具ヘッド９と選択案内装置２４との間に軸線方向に配置されるバネ３４のバネ偏倚に対抗して作動ラム４が工具ヘッド９を下方に移動すると、直ちに工具ヘッド９の下部の連結歯車３５は選択スリーブ２３内の相補的な連結溝３６と軸線方向に噛合する。同時に、マガジン１０の連結歯車３１は駆動スリーブ１８の溝３２との嵌合が解かれる（図１０参照）。工具ヘッド９が作動ラム４によって作動されていない限り、既に上述したように偏倚バネ３４はマガジン１０の歯車３１が駆動スリーブ１８の連結溝３２内に軸線方向に移動することを実行する。

ネジ切りカッタを駆動するために、駆動ジャケットハウジング２６の駆動ヘッド２８が再び駆動溝２９に係合する。外側ハウジングスリーブ３０がネジ切りカッタ駆動装置によって枢動されると、これによって駆動スリーブ１８も回転され、しかしながら、ネジ切り中に非回転工具ヘッドに回転不可能に接続されている静止ネジ切りカッタマガジン１０は回転されない。言い換えれば、歯車／溝カップリング３５、３６が噛合し、歯車／溝カップリング３１、３２が互いに噛合していない駆動装置２７のネジ切りカッタ駆動構成では、駆動スリーブ１８をネジ切りカッタマガジン１０に対して枢動させて駆動スリーブ１８の内歯歯車１７がネジ切りカッタユニット１１のすべてのリードスピンドルスリーブ１５を回転させるようにする。回転中、リードスピンドルスリーブ１５はインサートスリーブに対して回転し、ネジ切りカッタ駆動装置２７の枢動運動の回転方向に依存してインサートスリーブ１２に対してネジ切りカッタ２０をワークピース８に接し又はそれから離れるよう移動させる。当然のことながら、そのネジ切りカッタ２０としてのネジ切りカッタユニット１１Ａのみがワークピースに接触する部分である。他のネジ切りカッタユニット１１はマルチ工具５の筐体内に退避しており、一度もワークピース８に接触しない程度である。

ネジ切りカッタ駆動装置２７が枢動されると、これは、例えば作動ネジ切りカッタユニット１１Ａのネジ切りカッタ２０の特に４つの全回転をもたらす。選択駆動体２６のハウジング長手方向軸線１９に対する枢動角度に依存して、それによって生じるネジ切りカッタ回転数は外歯歯車１６に対する内歯歯車１７の歯車比によって影響を受けることがある。ネジ切りカッタ２０の軸線方向の変位は、例えばネジ切り中において１６ｍｍである。作動ネジ切りカッタは２０Ａとしても参照される。ギア比は例えば、１：５とすることができる。その結果、ネジ切りカッタを駆動するために合計２．５回転が行われる。ネジ切り中のネジ切りカッタ２０の軸線方向の変位は製造されるネジに依存し、０．８ｍｍのピッチを有するＭ５ネジを製造する場合、例えば２．５回転後に１０ｍｍになる。１．２５ｍｍのピッチを有するＭ８ネジにおいて、組み合わされるネジ切りカッタは同じ回転数を実行するとき、軸線方向に１５．６ｍｍだけ変位される。マガジン１０には、サイズが互いに異なる複数のネジ切りカッタ２０を設けることができる。６つのネジ切りカッタ２０を有する複合工具５を使用する場合、例えばＭ２．５、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６及びＭ８カッタのメートルセットを使用することが可能である。また、複合工具５はＵＮＦ、ＵＮＣ、ＢＳＷ、ＢＳＦ又はＵＮＥＦネジ規格に適合するネジ切りカッタ２０を備えることができる。異なるネジ規格に適合するネジ切りカッタ２０を混合したものを複合工具５に備えることも考えられる。

工具ヘッド９には、作動ラム４の工具ヘッド９との接触点に収容溝３７を設けることができる。図４の平面図に示すように、上記収容溝３７は非回転対称のエッジ輪郭３８を有し、これは図２〜図１２にしたがう実施例においてキーホールの形状である。このタイプの非回転対称のエッジ輪郭３８はハウジング長手方向軸線１９の周りの作動ラム４に対する工具ヘッド９の回転防止部として機能できる。

ネジ切りの間、作動ネジ切りカッタユニット１１Ａのワークピースへのネジ切り深さは作動ラム４の制御された下降によって規定できる。作動ネジ切りカッタ２０Ａの軸線方向変位に関する上記の説明は異なるネジサイズを参照して作動ラム４の軸線方向の変位にも適用される。下降されると、作動ラム４はマガジン１０を作動ネジ切りカッタユニット１１Ａを備えるネジ切りカッタユニット１１とともに収容バネ３８Ａのバネ偏倚に抗してワークピースカウンタホルダ７の方向に下降させる。受けバネ３８ａは円周方向に見てハウジング長手方向軸線１９の周りに均等に分配されるように駆動スリーブ１８とタレットスリーブ３０との間で軸線方向に配置されている。マガジン１０はワークピースの直上の位置、例えばワークピースの１ｍｍ上の位置まで下降される。

潤滑チャネル３９は特に２つのマガジン部分１０ａ及び１０ｂを貫通している。潤滑チャネル３９を介して、潤滑剤は複合工具５の可動部品、特に駆動装置品及びネジ切りカッタユニット１１に供給される。これで有効な潤滑を行なうことができる。インサートスリーブ１２のそれぞれの外壁内のチャネル溝３９ａを介して、ネジ切りカッタユニット１１Ａの潤滑チャネル３９の部分は特定の時間に作動となり、特に作動ネジ切りカッタユニット１１Ａの可動部分を潤滑するために互いに接続することができる。非作動、換言すればネジ切りカッタユニット１１が図９及び図１０のように上部に移動した位置において、それぞれのインサートスリーブ１２の外壁は潤滑チャネル３９のこれらの部分を貫通している。

中央ネジ４０、４１を介して、複合工具５はそのサブユニット、例えば一方では図５及び図６に示すヘッドエンド部品、他方では図７及び図８に示す工具エンド部品に迅速に分解することができる。特に、ワークピースヘッド９はネジ４０を緩めることによって迅速に着脱可能である。

作動ネジ切りカッタインサート１１Ａをその使用場所についてワークピース上で位置決めするために、工具ヘッド９を含む複合工具５の全体をハウジング長手方向軸線１９の周りに回転させる必要がある。図１３に示す複合工具５の代替実施例において、作動ラム４は複数の回転対称性を有するように構成されており、その結果、作動ラム４はそのエッジ輪郭が収容溝３７の非回転対称エッジ輪郭３８と相補的であって、円周方向に見て６つの可能な工具位置の各々における収納溝３７と確実に相互作用をする。これに対応して、６つのネジ切りカッタユニット１１を備える複合工具５の実施例において、収容溝３７のエッジ輪郭３８は６つの対称性を有する。

非回転対称の作動ラム４及び相補的な収容溝３７であって、したがって後者は非回転対称でもあり、エッジ輪郭３８を有する別の代替実施例が図１４に示されている。エッジ輪郭は正六角形の形状を有する。この実施例において、収容溝３７のエッジ輪郭３８は６つの回転対称性を有し、換言すれば、作動ラム４と収容溝３７との間の確実な嵌合が作動ネジ切りユニット１１Ａにとって６つの可能な選択位置の何れかにおいて可能である。

図２〜図１２にしたがう実施例の作動ラム４との相互作用のための工具ヘッド９の上側の別の代替デザインを図１５〜図１７に示す。図１〜図１４を参照して既に説明したものに対応する部品及び機能は同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。

作動ラム４に面したその上側には、図１５〜図１７に示す工具ヘッド９は図示の実施例では合計１８個のボルトの形態の複数の確実な嵌合体４１ａを有し、これらのボルトは残りの工具ヘッド９に対して軸線方向、換言すればハウジング長手方向軸線１９の方向に移動可能である。それぞれの偏倚バネ４１ｂによって、ボルト４１ａは作動ラム４の方向に偏倚され、換言すれば作動ラム４の作動方向に抗している。

図５〜図１７にしたがう工具ヘッド９は複合工具５の実施例のために再びデザインされ、６つのネジ切りカッタユニット１１を備えている。これに対応して、ハウジング長手方向軸線１９の周りで工具ヘッドの６つの回転位置が円周方向に可能であり、上記回転位置の各々は選択されたネジ切りユニットに対応している。上記６つの回転位置のそれぞれにおいて、図１５の４１ａａ、４１ａｂ及び４１ａｃで示される１８個のバネボルト４１ａのうちの３つは、作動ラム４が作動位置にあるとき、作動ラム４と相互作用する（図１６参照）。上記３つのバネボルトの内側の１つ、即ちバネボルト４１ａａは、偏倚バネ４１ｂのバネ偏倚に抗して作動ラム４によって工具ヘッド９内に移動される（図１６及び図１７参照）。作動ラム４が上記バネボルト４１ａａの側方に配置された工具ヘッド９の上側に接触すると、直ちに作動ラム４内に配置された圧力センサ４１ｃが作動される（図１７参照）。換言すれば、工具ヘッド９の上側は複合工具５の圧力センサ接触面である。

作動位置において、作動ラム４は周方向に見て作動ラム４と相互作用する３つのバネボルトの他の２つの間、即ち半径方向外側のバネボルト４１ａｂ、４１ａｃの間に正確に配置される。

上記２つの外側バネボルト４１ａｂ、４１ａｃの横面壁を介して作動ラム４の側壁に当接する接触面の領域において、作動ラム４には２つの追加の圧力センサ４１ｄが設けられている（図１５参照）。よって、バネボルト４１ａｂ、４１ａｃのこれらの横面は複合工具５の圧力センサ接触面である。作動ラム４が図１６にしたがう作動位置に配置されると、これら２つの圧力センサ４１ｄも同様に作動する。３つの圧力センサ４１ｃ、４１ｄはパンチング装置１の中央制御装置（図示せず）と信号通信する。

３つの圧力センサ４１ｃ、４１ｄの全てが応答すると、「作動ラム 正確に位置決めされる」信号が制御装置に送出される。

１８個のバネボルト４１ａの３つの異なるバネボルトは工具ヘッド９に対する作動ラム４の６つの相対的な回転位置の各々において作動する。これは別の相対的な回転位置について図１５に破線で示されている。

さらに、圧力センサ４１ｄは、ネジ切り中に複合工具５によって加えられるネジ切り力に関してパンチング装置１にフィードバックを提供することもできる。ネジ切りの間、工具ヘッド９は力を作動ラム４に周方向に加え、この力はネジ切り力の尺度である。上記ネジ切り力が所定の許容範囲外である場合、圧力センサ４１ｄを介して、対応するエラーメッセージを制御装置に送出することができ、これにより例えばパンチング装置１の緊急停止にすることができる。作動ネジ切りカッタユニット１１Ａを交換する必要があることを示すメッセージを発することも考えられる。

以下、複合工具の別の実施例について図１８及び図１９を参照して説明する。この実施例は選択駆動装置及びネジ切り駆動装置の構成に関して図１〜図１７にしたがう実施例とは異なる。

選択スリーブ２３の外壁に形成される歯車リング４２は図１８及び図１９にしたがう実施例の選択駆動装置の一部である。パンチング装置１の選択駆動装置のピニオン４３（図１９参照）は上記歯車リング４２と噛合している。選択駆動装置は選択スリーブ２３を回転させる。図１９にしたがう選択位置において、選択案内装置２４は選択リング２５ｃにより形成された対抗案内装置と共に固定マガジン１０に対して回転され、よって図２〜図１２にしたがう実施例を参照して前述したように作動ネジ切りカッタ部１１Ａを選択できるようにする。

ネジ切り位置において、これは図１８及び図１９にしたがう実施例のためには示されていないが、前述した実施例の図１０にしたがう位置にほぼ対応しており、タレットスリーブ３０は図１９に概略的に示されるネジ切り駆動装置４４によって回転される。

ワークピースカウンタホルダ７を複合工具５と同期して回転させれば、これにより実行されるネジ切りプロセスにおいて、ワークピースはワークピースホルダ７のセンターピース４５上に配置することができ、センターピース４５はベアリング４６上に取り付けられる（図１９下部参照）。センターピース４５はベアリング４６によって残りのワークピースカウンタホルダ７に対してハウジング長手方向軸線１９の周りに回転するように取り付けられる。ベアリング４６はボールベアリングとして構成することができる。ワークピースカウンタホルダ７のこの代替実施例は上述した複合工具５のすべての実施例で使用することができる。

複数のネジ切りカッタを備える複合工具４７と、組み合わされるワークピースカウンタホルダ７との別の実施例について図２０〜図２５を参照して以下に説明する。図１〜図１９の実施例を参照して上述した部品及び機能は同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。

図２０はヘッドエンド部品の選択位置にある複合工具４７を示しており、ここで作動ネジ切りカッタ１１Ａを工具選択装置４９によって複合工具４７のネジ切りカッタ１１から選択することができる。図２１は作動ネジ切りカッタが工具駆動装置によって駆動可能な駆動位置にある複合工具４７を示しており、この工具駆動装置は複合工具４７内で同時に工具選択装置４９の選択駆動装置である。

図２０にしたがう選択位置において、ヘッドエンド歯車リングハウジングスリーブ５０は選択駆動装置の選択ピニオン（図示せず）と相互作用する。カップリング歯車５１は歯車リングハウジングスリーブ５０から半径方向内向きに延在している。図２０にしたがう選択位置において、連結歯車５１は選択案内装置２４の連結レセプタクル５２と非回転的に相互作用してハウジング長手方向軸線１９の周りを回転する。

そして、選択案内装置２４は選択リング２５ｃに回転不可能に接続されている。ハウジング長手方向軸線１９の周りで円周方向に見て相補的な円弧形状を有するこれら２つの部品の間に、ネジ切りカッタユニット１１の選択ピン２５ａが配置される。

複合工具４７において、ネジ切りカッタユニット１１のための下部案内スリーブ５３はネジ切りカッタマガジン１０を収容する外側ハウジングスリーブ５４に固定的に取り付けられている。上記ハウジングスリーブ５４は静止している、換言すれば非駆動のネジ切りカッタマガジン１０のレセプタクルである。

選択の間、言い換えれば、選択装置４９を作動させるとき、歯車リングハウジングスリーブ５０及び選択案内装置２４は選択リング２５ｃと共にハウジング長手方向軸線１９の周りを回転する。ネジ切りカッタマガジン１０は静止したままである。次いで、選択中に回転する選択カム２５によって作動ネジ切りカッタ１１Ａが選択され、選択カム２５の回転に応じて、ネジ切りカッタ１１は軸線方向にのみ上昇され又は下降されるが、ハウジング長手方向軸線１９の周りの周方向位置で静止したままである。所望のネジ切りカッタ１１Ａが選択されると、直ちに選択駆動装置が停止する。

図２１は駆動位置にある複合工具４７を示す。この位置において、カップリング歯車／カップリングレセプタクル接続部５５を介して歯車リングハウジングスリーブ５０と工具ヘッド９との間に非回転接続が生じるように、工具ヘッド９はタレットプレスのラムによって軸線方向に移動される。そして、ネジ４０を介して、工具ヘッド９は駆動コア又は駆動シャフト５６に回転不可能に接続される。駆動コア５６は複合工具４７の中心を通過する。工具ヘッド９から離れて対向する駆動コア５６の下部コアセクション５７は複合工具４７のネジ切りカッタ駆動装置２７の一部である外歯車リング部５８を有し、その機能は上述した複合工具５の内歯歯車１７の機能に対応する。そして、外歯車リング部５８はネジ切りカッタユニット１１の外歯歯車１６と噛合する。言い換えると、歯車リングハウジングスリーブ５０が回転すると、これによりネジ切りカッタ１１、特に作動ネジ切りカッタ１１Ａが図２１にしたがう駆動位置で駆動される。

駆動位置において、歯車リングハウジングスリーブ５０の連結歯車５１は選択案内装置２４の連結レセプタクル５２との係合が解かれる程度に移動される。その結果、歯車リングハウジングスリーブ５０が駆動位置で回転されるとき選択案内装置２４は回転しない。

これに加えて、複合工具４７には、歯車リングハウジングスリーブ５０と選択リング２５ｃとの間に別のカップリング５８ａが設けられている。カップリング５８ａは図２０にしたがう選択位置において係合が解かれ、図２１にしたがう駆動位置において係合している。カップリング５８ａの連結リングはその非回転連結要素であって、係合位置において選択リング２５ｃと摩擦接触し、したがって歯車リングハウジングスリーブ５０が回転するとき駆動位置において選択案内装置２４の望ましくない回転を防止する。

図２３〜図２５はワークピースカウンタホルダ４８の詳細を示している。ワークピースカウンタホルダ７と同様に、上記ワークピースカウンタホルダ４８には環状溝５９が設けられ、ネジ切りカッタ１１Ａをワークピースを通過した後に通過させて、よってワークピースカウンタホルダ４８と直接接触するのを防止する。

上記環状溝の支持面、言い換えれば複合工具４７に対向するワークピースカウンタホルダ４８の面には、円周面取り部６０が設けられている。

図２０〜図２５にしたがう複合工具４７の代わりに使用できる複合工具４７の別の実施例について、以下、図２６〜図２９を参照して説明する。

図２６〜図２９にしたがう複合工具４７は、歯車リングハウジングスリーブ５０の代わりに使用される伝動ハウジングスリーブ６１に関してのみ図２０〜図２５にしたがう複合工具とは異なる。歯車リングの代わりに、上記伝動ハウジングスリーブ６１には選択駆動装置又はネジ切り駆動装置の対応する駆動歯車によって係合されるヘッド上に歯車溝６２が設けられている。

上述した複合工具を使用してネジを製造するシート金属幾何学構造について図３０〜図３２を参照して以下に説明する。

図３０はネジ穴６４を取り囲む領域を示すワークピース６３の断面を示す。ネジ形成中、上記ネジ穴６４は作動ネジ切りカッタ１１Ａの形成部分によって係合される。

図３１は押出し孔６５の形態のネジ孔の変形例を示し、そのカラーはワークピースカウンタホルダ４８に面している。

ネジ穴６６にネジを形成した後、ワークピースカウンタホルダ４８の面取り部６０によってワークピース６３をワークピースカウンタホルダ４８に対して横方向に移動させることができ、押出し穴６６のカラーはカウンタホルダ４８に面して斜面上のようにそれぞれの面取り部６０上で滑動する。

上述したネジ切りカッタユニットの代わりに、図９、図２０及び図２６にしたがう複合工具５、４７の実施例において使用されるネジ切りカッタユニット１１の別の実施例について図３３〜図３５を参照して以下に説明する。図１〜図３２を参照して既に説明したものに対応する部品及び機能は同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図３３にしたがうネジ切りカッタユニット１１において、ネジをワークピースに形成するために使用されるピン状ネジ切りカッタ２０は、上述したネジ切りカッタユニット１１の実施例のネジ切りカッタ２０がそれに接続されている形態とは異なる形態において、ネジ切りカッタリードスピンドルスリーブ１５に接続されている。上述のこれらの実施例において、ネジ切りカッタ２０はロックリングによってネジ切りカッタリードスピンドルネジ１５内に固定されている。

図３３〜図３５にしたがう実施例において、ネジ切りカッタ２０は永久磁石６７によってネジ切りカッタリードスピンドルネジ１５内に軸線方向に固定されている。ネジ切りカッタ２０のネジ切りカッタヘッド６８は上記ネジ切りカッタヘッド６８に面している永久磁石６７の端面６９の前端に対して当接している。ネジ切りカッタ２０はネジ切りカッタヘッド６８の領域内でテーパー付けされ、換言すれば、他のリードスピンドルスリーブ１５と同様に永久磁石端面６９との接触領域において同じでないが減少した断面を有する。

図３３に示す位置において、永久磁石端面６９は円筒形ＰＵエラストマーブロックの形態の偏倚バネ２１によって偏倚されている。この位置において、永久磁石端面６９はリードスピンドルスリーブ１５の周方向段部６９ａに対して偏倚バネ２１の偏倚に抗して支持されている。

リードスピンドルスリーブ１５のヘッドエンドに螺合されるクランプネジ７０によって、偏倚バネ２１は永久磁石６７に対して偏倚される。それで偏倚バネ２１はクランプネジ７０の前端と上記前端に対向する前記永久磁石６４の他端面との間に配置される。

クランプネジ７０のネジヘッドはスリーブヘッド１４を貫通して延在するチャネル７１を介して上方からアクセス可能である。

ピン形状ネジ切りカッタ２０はリードスピンドルスリーブ１５、したがってインサートスリーブ１２全体に回転不可能に接続されている。

図３３〜図３５にしたがうネジ切りカッタユニット１１がワークピースにネジを形成するように選択された場合、偏倚バネ２１は軸線方向にバネ力を提供し、これにより均一なネジ形成プロセスが確保される。

不均一なワークピースを機械加工する場合、ネジ形成中に軸線方向力が発生することがあり、この軸線方向力は図３３にしたがう下方向にネジ切りカッタに作用する。この軸線方向力が永久磁石６７の磁力を介して規定される閾値力を超える場合、ネジ切りカッタ２０は端面６９から離脱し、しかがって此のタイプの過大な力によってもたらされる作動ネジ切りカッタユニット１１Ａの破損を防止することができる。ネジ切りカッタ２０が永久磁石から離脱した後にワークピースから離反されるか又は再び閾値力が閾値を低下すると、直ちに永久磁石６７はネジ切りカッタヘッド６８を再び吸引し、したがってネジ切りカッタヘッド６８が再び永久磁石端面６９に軸線方向に固定されることを確実にする。

本発明は、パンチング装置用、特にタレットパンチプレス用の複合工具に関する。

本願はドイツ特許出願ＤＥ １０ ２０１４ ２１５ ９５１．２及びＤＥ １０ ２０１４ ２２４ ０９４．８の優先権を主張し、その内容は参照により本願に組み込まれる。

このタイプの複合工具は例えば、特許文献１（ＥＰ ２ ５９６ ８７８ Ａ）、特許文献２（ＵＳ ５ ６１５ ４７１ Ｂ）、特許文献３（ＪＰ ０９−１０８９４２ Ａ）及び特許文献４（ＪＰ ２０１０−０１７７９７ Ａ）から知られている。別の工具は特許文献５（ＵＳ ２０１１／０１１６８８１ Ａ１）から知られている。特許文献６（ＪＰ ２００２−１０３１４０ Ａ）は更に別の複合工具を開示している。工具ホルダは特許文献７（ＤＥ ２０ ２０１４ ００１ ６５７ Ｕ１）から知られている。

ＥＰ ２ ５９６ ８７８ Ａ ＵＳ ５ ６１５ ４７１ Ｂ ＪＰ ０９−１０８９４２ Ａ ＪＰ ２０１０−０１７７９７ Ａ ＵＳ ２０１１／０１１６８８１ Ａ１ ＪＰ ２００２−１０３１４０ Ａ ＤＥ ２０ ２０１４ ００１ ６５７ Ｕ１

本発明の目的は、特に電動式で、例えば回転可能なステーションを用いてパンチング装置の適用範囲を拡大することである。

この目的は、本発明にしがって請求項１に記載される特徴を有する複合工具によって達成される。

本発明によれば、パンチング装置に適合する複合工具は複合ネジ切り工具として構成できることが見出された。複数のネジ切りカッタは異なるネジ径のネジ切りカッタ及び／又は正確に同一のネジを形成するために順次使用されるネジ切りカッタである。本願全体を通して、ネジ形成工具はネジ切りカッタとも称される。複合工具、通常は複合パンチング工具の使用のために既に準備されているパンチング装置を使用して、本発明にしたがう複合工具を設置することにより、ネジ切り又はネジ形成を行なう形態においてその機能の範囲は拡大される。ネジ切り駆動装置は特定の時間に作動するネジ切りカッタの動作上安全な機能を保証する。

選択装置の一部としての案内装置、即ち作動ネジ切りカッタを他のネジ切りカッタに対してワークピースに向かう方向に軸方向に変位させる案内装置は、作動ネジ切りカッタの動作上安全な選択を保証する。選択装置のデザインに応じて、案内装置は選択駆動装置によって変位可能な構成要素として又は選択中に静止している構成要素として構成することができる。

複合工具の個々のネジ切りカッタは複数の部品で夫々できているネジ切りカッタユニットとして構成することができる。複合工具はこのタイプの６つのネジ切りカッタを備えることができる。異なる数、例えば２、３、４、５、７、８、１０又はそれを超えるネジ切りカッタを設けて、１つの複合工具において選択することができる。

複合工具には迅速に取り外し可能な工具ヘッドを搭載することができる。この目的のために、工具ヘッドは中心配置される固定ネジを介して他の複合工具に接続することができる。複合工具は潤滑装置を有し、特に複合工具の可動部分、例えば特定の時間に作動するネジ切りカッタを潤滑することを可能にする。

請求項２にしたがう選択装置は複合工具の使用のためにデザインされる最新技術のパンチング装置の条件によく適合している。自動選択が可能である。選択の間、ネジ切りカッタマガジンは選択装置の部品に対してハウジング長手方向軸線の周りに枢動することができる。そのように実行するとき、ネジ切りカッタマガジン及び／又は選択装置の部品の作動枢動運動を行うことが可能である。ネジ切りカッタマガジンが選択中に回転されない限り、ネジ切りカッタの各々はハウジング長手方向軸線の周りの円周方向におけるそれらの位置に関する限り所定の位置に留まる。ネジ切りカッタマガジンが選択中に回転されると、作動ネジ切りカッタは、ハウジング長手方向軸線の周りに見てそれぞれの場合に同一の円周位置に設けられることが確保される。複合工具の駆動及び位置の要求に応じて、これらの代替例の１つが有利となる。

請求項３にしたがう選択駆動装置はそれぞれのネジ切りカッタが自動化された態様で選択されることを可能にする。

請求項４にしたがう共用の駆動装置は一方でネジ切りを行い、他方で選択するためのものであって、パンチング装置に対する複合工具と駆動接続部とのデザインを単純化する。

請求項５にしたがう駆動装置は作動ネジ切りカッタの動作中の回転数を噛合部（トゥーシング）間、例えば内歯噛合部（内歯トゥーシング）及び外歯噛合部（外歯トゥーシング）間の選択可能なギア比によって設定することを可能にする。代替例として、ギア比はそれに加えて提供される伝達ギアリングによって規定することができる。代替例として、駆動装置は外歯噛合部を含む回転駆動コア又は中央駆動シャフトを有してもよく、駆動コアはネジ切りカッタ駆動装置に作動的に接続されて上述したようにギア比が規定できる形態で駆動コアの外歯噛合部はネジ切りカッタの外歯噛合部と相互作用する。

請求項６にしたがう駆動装置のデザインは特定の時間に作動するそれぞれのネジ切りカッタのための駆動装置の面倒な連結解除及び再係合を回避する。さらに、このデザインの噛合部は、例えば作動位置と非作動位置との間のネジ切りカッタの軸線方向移動の案内を確実に行なう。

複合工具の作動ネジ切りカッタはハウジング長手方向軸線に対して偏心して配置することができる。このタイプの作動ネジ切りカッタの偏心構成は特定の時間に作動されるべきそれぞれのネジ切りカッタを選択する際の移動を容易にする。

請求項７にしたがう確実な嵌合体は作動ラムと工具ヘッドとの間の信頼できる力伝達を可能にする。確実な嵌合体の特定の構成及び／又は輪郭は工具ヘッドに対して作動ラムの複数の所定の回転位置において作動ラムと工具ヘッドとの間の確実な嵌合を保証する。

請求項８に記載の実施例は少なくとも１つのバネボルトがそのバネ偏倚に抗する方向での作動位置で作動ラムによって移動される構成を可能にする。これは、複合工具の機能を監視するために使用される一方、バネボルトの構成を作動ラムの異なるエッジ輪郭に適合することができる。

請求項９にしたがう圧力センサ接触面は作動ラム上に設けられた組み合わされる圧力センサと相互作用することができる。このタイプの圧力センサを使用して、作動ラムの位置を作動位置で監視することができる。これに代えて又はそれに加えて、このタイプの圧力センサを使用して、複合工具によってネジ切り又はネジ形成中のネジ切り力を監視することも考えられる。

複合工具のためのネジ切りカッタユニットの利点は複合工具を参照して既に説明したものに対応する。

好ましくは、ネジ切りカッタユニットは、ネジ形成のためのピン形状のネジ切りカッタと、ネジ切りカッタが回転不可能に連結されて回転可能に駆動可能なインサートスリーブとを有する。このようなネジ切りカッタユニットは特定の磨耗量に露出されたネジ切りカッタを交換することを可能にし、ここでインサートスリーブは再使用可能である。さらに、実際のネジ切りカッタとは別個のインサートスリーブを備えるネジ切りカッタユニットのデザインはネジ切りカッタのインサートスリーブに対する軸線方向相対移動を可能にし、ネジ切りカッタの耐用年数を増加させるのに有用である。インサートスリーブは複数の部品で構成することができる。インサートスリーブはネジ切りカッタマガジンのインサートホルダ内に収納されるスリーブヘッドを含めることができる。スリーブヘッドはインサートレセプタクル内で軸線方向に案内される。スリーブヘッドは回転に抗して固定される形態でインサートホルダ内に取り付けることができる。さらに、スリーブヘッドはネジ切りカッタリードスピンドルスリーブを有する。上記ネジ切りカッタリードスピンドルスリーブはインサートスリーブのスリーブヘッドに螺合することができる。

ネジ切りカッタユニットのネジ切りカッタが磁石によってインサートスリーブ内に保持されると有利である。磁気ホルダは特に簡素であり、ネジ切りカッタを容易に交換することができる。磁石の保持力は所定の閾値力を超えたときネジ切りカッタがインサートスリーブから離脱するように選択することができる。これにより、ネジ切りカッタの損傷を防止することができる。磁石は永久磁石として構成することができる。磁石は一般に電磁石として構成することもできる。インサートスリーブ内のネジ切りカッタの磁気ホルダは、複合工具を参照して上述した詳細とは独立して、換言すれば特に選択装置の種類及びネジ切りカッタ駆動装置の種類とは独立して使用することもできる。

好ましくは、ネジ切りカッタユニットのネジ切りカッタはネジ切りカッタを軸方向に弾撥する態様でインサートスリーブに取り付けるための偏倚バネを備える。偏倚バネを使用して、ネジ切りカッタの摩耗を低減することができる。夫々のネジ切りカッタユニットは、ネジ切りカッタを軸線方向に弾撥する態様でインサートスリーブに取り付けるための正確に１つの偏倚バネを有する。偏倚バネはエラストマーブロック、特にＰＵエラストマーブロックとして構成することができる。

好ましくは、外部噛合部を備えるネジ切りカッタリードスピンドルスリーブと、ネジ切りカッタリードスピンドルスリーブに挿入可能な複数のネジ切りカッタとから構成されて、ネジ切りカッタユニットを製造するセットが設けられる。セットの利点は複合工具及びネジ切りカッタユニットを参照して既に説明したものに対応する。

また、最初に述べた目的は請求項１０にしたがう特徴を有する複合工具によって本発明により解決される。

駆動装置は作動ネジ切りカッタの動作中の回転数を噛合部間、例えば内部噛合部及び外部噛合部間の選択可能なギア比によって設定することができる。代替例として、ギア比はそれに加えて提供される伝達ギアリングによって規定することができる。代替例として、駆動装置は外部噛合部を含む回転駆動コア又は中央駆動シャフトを有してもよく、駆動コアはネジ切りカッタ駆動装置に作動的に接続されて、駆動コアの外部噛合部は上述したようにギア比が規定できる形態でネジ切りカッタの外部噛合部と相互作用する。

特許請求される駆動装置のデザインは特定の時間に作動する個々のネジ切りカッタのための駆動装置の面倒な連結解除及び再係合を回避する。さらに、このデザインの噛合部は例えば作動位置と非作動位置との間のネジ切りカッタの軸方向移動の案内を確実にする。

偏倚バネを使用して、ネジ切りカッタの摩耗を低減することができる。偏倚バネは、エラストマーブロックとして、特にＰＵエラストマーブロックとして構成することができる。

本発明の他の特徴、利点及び詳細は幾つかの実施例について図面を参照して以下の説明から明らかになる。

図１は、本発明にしたがう複合工具を備える概略パンチング装置の側面図を示す。 図２は、工具選択装置及び工具駆動装置のパンチング装置・エンド部品を備える複合工具の斜視図を示す。 図３は、複合工具の斜視図を示す。 図４は、複合工具の斜視図を示す。 図５は、複合工具のヘッドエンド部品の斜視図を示す。 図６は、複合工具のヘッドエンド部品の斜視図を示す。 図７は、複合工具の工具エンド部品の斜視図を示す。 図８は、複合工具の工具エンド部品の斜視図を示す。 図９は、複合工具及びワークピースカウンタホルダの概略・部分的破断縦断面図を示し、ネジ切りカッタが複合工具の１工具として作動位置に示され、別の１ネジ切りカッタが非作動位置に示され、複合工具がヘッドエンド部品の選択位置に示され、上記選択位置によって１つの作動ネジ切りカッタは工具選択装置で複合工具のすべてのネジ切りカッタから選択可能である。 図１０は、複合工具及びワークピースカウンタホルダの、図２と同様の図を示し、複合工具は作動ネジ切りカッタが工具駆動装置を介して駆動可能である駆動位置に示されている。 図１１は、図９及び図１０とは異なる断面に沿う複合工具の部品選択の別の縦断面図を示す。 図１２は、複合工具の選択装置の案内装置及び選択スリーブの長手方向断面図を示す。 図１３は、複合工具の工具ヘッドの別の実施例の概略平面図を示し、また同図は工具ヘッドと相互作用するパンチング装置の作動ラムのエッジ輪郭を示す。 図１４は、パンチング装置の作動ラムの別のエッジ輪郭デザインと相互作用する複合工具の工具ヘッドの別の実施例の、図１３と同様の図を示す。 図１５は、複合工具の工具ヘッドの別の実施例の、図１３及び図１４と同様の図を示し、また同図は相互作用するパンチング装置の作動ラムのエッジ輪郭を示す。 図１６は、図１５の矢視方向XVIから見た作動ラムの側面図を示し、作動ラムは工具ヘッドに係合して確実に接続され、工具ヘッド及び作動ラムは破断図面で示されている。 図１７は、工具ヘッドから離間して移動される位置で作動ラムの、図１６と同様の図を示す。 図１８は、複合工具及びワークピースカウンタホルダの別の実施例の、図４と同様の図を示す。 図１９は、図１８にしたがう複合工具及びワークピースカウンタホルダの、図９と同様の縦断面図を示し、複合工具は作動ネジ切りカッタを選択する選択位置に示されている。 図２０は、作動ネジ切りカッタの駆動選択のための選択位置に示される複合工具の別の実施例の、図９と同様の縦断面図を示す。 図２１は、図２０にしたがう複合工具を示し、複合工具は工具駆動装置を介して作動ネジ切りカッタを駆動するための駆動位置に示されている。 図２２は、図２０にしたがう複合工具及び組み合わされるワークピースカウンタホルダの側面図を示す。 図２３は、図２２にしたがう複合工具及びワークピースカウンタホルダの斜視図を示す。 図２４は、図２２にしたがう複合工具及びワークピースカウンタホルダの斜視図を示す。 図２５は、図２２〜図２４にしたがうワークピースカウンタホルダの長手方向断面図を示す。 図２６は、複合工具の別の実施例の、図２０と同様の図を示す。 図２７は、図２６にしたがう複合工具の、図２１と同様の図を示す。 図２８は、図２６にしたがう複合工具及び組み合わされるワークピースカウンタホルダの、図２３及び図２４と同様の図を示す。 図２９は、図２６にしたがう複合工具及び組み合わされるワークピースカウンタホルダの、図２３及び図２４と同様の図を示す。 図３０は、ネジ切りカッタの使用のために準備されるネジ穴の領域内におけるワークピースの断面図を示す。 図３１は、ネジ切りカッタの使用のために準備されるネジ穴の領域内におけるワークピースの断面図を示す。 図３２は、ネジ切りカッタの使用のために準備されるネジ穴の領域内におけるワークピースの断面図を示す。 図３３は、ネジ切りカッタユニットの軸線長手方向断面図を示し、このネジ切りカッタユニットは図９及び図２０並びに図２６にしたがう複合工具の実施例を参照して示されるネジ切りカッタユニットの実施例の代わりに使用できる。 図３４は、図３３の矢視方向XXXIVから見た図３３にしたがうネジ切りカッタユニットのヘッドの図を示す。 図３５は、図３３にしたがうネジ切りカッタユニットの分解図を示す。

以下、本発明にしたがう複合工具の例示的な実施例について図面を参照して詳細に説明する。

図１に全体として示されているパンチング装置１はフレーム２を備え、その上部フレーム部分３には作動ラム４が取り付けられている。作動ラム４の下部には、複合工具５がタレット内に慣例のように配置されている。フレーム２の下部フレーム部６上には、ダイ・プレート状のワークピースカウンタホルダ７が配置されている。複合工具５とワークピースカウンタホルダ７との間には、加工される対象であるワークピース８が配置されており、ワークピース８はこの特定の事例において金属シートである。動作中において、複合工具５のネジ切りカッタは作動ラム４及び後述の駆動装置によってワークピースを貫通して回転して移動されて、ネジを製造する。ワークピース８はシート金属パネルであってもよい。

図２〜図１２は複合工具５及びその個々の部品の詳細図を示す。複合工具５は工具ヘッド９とその下に配置されたネジ切りカッタマガジン１０とを有する（例えば図９参照）。ネジ切りカッタマガジン１０は工具ヘッド９に接続されている。ネジ切りカッタマガジン１０は複数の部品から構成されている。図１１はマガジン１０をヘッドエンドマガジン部１０ａとワークピースエンドマガジン部１０ｂに分割したものである。ネジ切りカッタマガジン１０は複数のネジ切りカッタユニット１１、即ち本例では６つのネジ切りカッタユニット１１を担持している。例えば図３及び図４に示される総ての複合工具５はパンチング装置１から全体として取り外すことができる。その結果、複合工具５の部品は容易にアクセス可能であり、例えバネジ切りカッタユニット１１を交換することができる。

ネジ切りカッタユニット１１の各々は外側インサートスリーブ１２を備え、このインサートスリーブ１２はネジ切りカッタマガジン１０のそれぞれのインサートホルダ１３内で軸線方向に案内されて回転不可能に固定されている（例えば図９参照）。回転防止部はインサートスリーブ１２のスリーブヘッド１４とこれに相補的なインサートホルダとの間の少なくとも１つの軸線方向案内によって提供される。上記回転防止部はスリーブヘッド１４の半径方向最内側凹状壁１４ａの相補的な形状によって提供され（図８参照）、上記凹状壁１４ａはヘッドエンドマガジン部１０ａのヘッド部分１４ｂの凸状円筒形外面と相補的である。

さらに、ネジ切りカッタユニット１１はネジ切りカッタリードスピンドルスリーブ１５を備えている。上記ネジ切りカッタリードスピンドルスリーブ１５はヘッド領域に雄ネジを有し、上記雄ネジはインサートスリーブ１２の相補的な雌ネジに噛合する。さらに、リードスピンドルスリーブ１５は軸線方向に延びる歯を有する噛合部（トゥーシング）の形態の外歯歯車１６を有する。上記外歯歯車１６は複合工具５の駆動スリーブ１８の噛合部の形態の内歯歯車１７と噛合する。駆動スリーブ１８は複合工具５の中心ハウジング長手方向軸線１９の周りを回転する。ネジ切りカッタユニット１１はハウジング長手方向軸線１９に対して偏心して配置されている。

さらに、ネジ切りカッタユニット１１はリードスピンドルスリーブ１５内に収容された実際のネジ切りカッタ又はネジ切りフォーマ２０を備えている。偏倚バネ２１（エラストマー体として構成可能）によって、それぞれのネジ切りカッタ２０は組み合わされるリードスピンドルスリーブ１５内でワークピースの方向に偏倚され、ネジ切りプロセスの開始時に生じ得る軸線方向の力を補償することができる。

複合工具５の選択装置２２が設けられ、図９の左側に示されている作動ネジ切りカッタインサート１１Ａを選択する。上記選択装置２２は選択スリーブ２３を備えている。

選択案内装置２４は選択スリーブ２３内に回転不可能に配置されている。選択案内装置２４は選択案内装置２４の全周の約３分の１を超えてハウジング長手方向軸線１９の周りにほぼ正弦曲線で下方に延在する選択カム２５を有する（特に図５参照）。選択案内装置２４は６つのネジ切りカッタユニット１１のインサートスリーブ１２のスリーブヘッド１４上の選択ピン２５ａと相互作用する（図８及び図９参照）。選択案内装置２４は保持リング２４ａによって半径方向にはピンによって選択スリーブ２３に軸線方向に固定されている（例えば図１１参照）。作動ネジ切りカッタユニット１１Ａのインサートスリーブ１２のスリーブヘッド１４は選択案内装置２４の選択カム２５の最下点に当接する。選択装置２２の選択リング２５ｃの選択カム２５ｂは選択案内装置２４の選択カム２５と相補的である。選択カム２５ｂは選択スリーブ２３の選択案内装置２４の対抗案内装置である。選択リング２５ｃは軸線方向及び円周方向の双方向で選択案内装置２４に固定されている。このために、選択リング２５ｃは固定溝２５ｄ（図８参照）を有し、この固定溝２５ｄは選択案内装置２４の固定フック２５ｅ（図５参照）に係合される。

作動ネジ切りカッタユニット１１Ａの選択時には、パンチング装置１の選択駆動装置２７の駆動ジャケットハウジングの形態の選択駆動体２６が使用され、上記選択駆動体２６は同時にネジ切りカッタ駆動装置である。駆動ジャケットハウジング２６はパンチング装置１の駆動装置によって駆動され、この駆動装置は駆動ジャケットハウジング２６をハウジング長手方向軸線１９の周りに移動させる。このプロセスにおいて、選択駆動体２６の駆動ヘッド２８はパンチング装置１の１つのステーションの枢動可能な外側タレットスリーブ３０内に設けられる駆動溝２９内に移動する。タレットスリーブ３０（図２及び図９参照）は実矧ぎ接続部３０ａ（図９参照）によって駆動スリーブ１８に非回転可能に接続されている。図９にしたがう選択駆動構成又は選択位置において、マガジン１０の歯車３１は駆動スリーブ１８の連結レセプタクル３２内に軸線方向に移動され、連結レセプタクル３２は歯車３１と相補的である。

選択プロセスにおいて、選択装置２２の固定ボルト３２ａは昇降シリンダ３２ｂによって作動され、そしてこれはパンチング装置１の一部であり、選択装置２２の固定ボルト３２ａは６つの固定溝３２ｃの１つに移動し、これは選択スリーブ２３の外周壁に円周方向に見て互いに等間隔で形成され、選択スリーブ２３を長手方向軸線１９の回りの回転に抗して固定されるようにする。次に、選択駆動装置２７は、選択すべきネジ切りカッタユニット１１が作動ネジ切りカッタユニット１１Ａの位置に達するまで、選択駆動体２６、外側ハウジングスリーブ３０及び駆動スリーブ１８によって、ハウジング長手方向軸線１９の周りにネジ切りカッタマガジン１０を回転する。この位置において、この作動ネジ切りカッタユニット１１Ａのインサートスリーブ１２のスリーブヘッド１４と選択案内装置２４の選択カム２５との案内接触により、作動ネジ切りカッタユニット１１Ａは他のネジ切りカッタユニット１１に対して図９及び図１０において軸線方向下部に移動される。

選択案内装置２４によって案内されるネジ切りカッタユニット１１が非作動位置と作動位置との間を移動する間、内歯歯車１６は外歯歯車１７と噛合接続されたままである。換言すれば、外側ハウジング要素、即ちタレットスリーブ３０を別のハウジング要素、即ち選択スリーブ２３に対して相対的に回転させることにより選択を行なうことができる。

この選択回転中、選択スリーブ２３は静止したままであり、言い換えれば、ハウジング長手方向軸線１９の周りを回転しない。

選択カム２５の円周方向延長部は複合工具５内のネジ切りカッタユニット１１の数に適合される。例えば、８つのネジ切りカッタユニット１１が複合工具５の別の実施例に設けられる場合、選択カム２５は選択案内装置２４の全周の４分の１よりも長く延在する。

選択後、固定ボルト３２ａは昇降シリンダ３２ｂ内に退避され、固定溝３２ｃから移動される。

駆動ジャケットハウジング２６の許容可能な枢動範囲内で所望のネジ切りユニット１１Ａを選択できない場合には、駆動ジャケットハウジング２６によってハウジング長手方向軸線１９の周りに次の固定溝３２ｃが固定ボルト３２ａに周方向に対向して配置するように固定ボルト３２ａは昇降シリンダ３２ｂに一時的に退避され、複合工具５全体が回転される。次いで、固定ボルト３２ｃは次の固定溝３２ｃ内に移動することができ、マガジン１０に対する選択スリーブ３２の別の相対的回転を可能にする。必要に応じて、所望のネジ切りカッタユニット１１Ａが選択されるまで、このプロセスを数回繰り返す。

選択プロセスにおいて、固定ボルト３２ａが引っ込められた状態で複合工具５の全体が回転されると、工具ヘッド９に対する選択スリーブ２３の回転位置はボールエンドスラストネジによって固定される。ボールエンドスラストスクリュー用の溝３２ｄがマガジンのヘッド部１４ｂに形成されている。ボールエンドスラストネジ３２ｅは図１１に示す。

ネジを製造するために、ワークピース８は通常は予めドリル穴が設けられて、作動ネジ切りカッタユニット１１Ａに対して複合工具５の下に配置される。続いて、作動ネジ切りユニット１１Ａのネジ切りカッタ２０が駆動されて、ワークピース８内のネジをネジ切り又は形成し、換言すると、このネジ切りカッタ２０は一方ではそれぞれのネジ切りカッタ長手方向軸線３３の周りで回転させ、他方では軸線方向に駆動されてワークピース８を通過するようにする。

ネジ切りカッタはパンチング装置１の作動ラム４によって上述の駆動装置２７を備えているネジ切りカッタ駆動装置によって駆動される。選択スリーブ２３と選択案内装置２４に対して、かつ円周方向に見てハウジング長手方向軸線１９の周りに均等に分配されるように工具ヘッド９と選択案内装置２４との間に軸線方向に配置されるバネ３４のバネ偏倚に対抗して作動ラム４が工具ヘッド９を下方に移動すると、直ちに工具ヘッド９の下部の連結歯車３５は選択スリーブ２３内の相補的な連結溝３６と軸線方向に噛合する。同時に、マガジン１０の連結歯車３１は駆動スリーブ１８の溝３２との嵌合が解かれる（図１０参照）。工具ヘッド９が作動ラム４によって作動されていない限り、既に上述したように偏倚バネ３４はマガジン１０の歯車３１が駆動スリーブ１８の連結溝３２内に軸線方向に移動することを実行する。

ネジ切りカッタを駆動するために、駆動ジャケットハウジング２６の駆動ヘッド２８が再び駆動溝２９に係合する。外側ハウジングスリーブ３０がネジ切りカッタ駆動装置によって枢動されると、これによって駆動スリーブ１８も回転され、しかしながら、ネジ切り中に非回転工具ヘッドに回転不可能に接続されている静止ネジ切りカッタマガジン１０は回転されない。言い換えれば、歯車／溝カップリング３５、３６が噛合し、歯車／溝カップリング３１、３２が互いに噛合していない駆動装置２７のネジ切りカッタ駆動構成では、駆動スリーブ１８をネジ切りカッタマガジン１０に対して枢動させて駆動スリーブ１８の内歯歯車１７がネジ切りカッタユニット１１のすべてのリードスピンドルスリーブ１５を回転させるようにする。回転中、リードスピンドルスリーブ１５はインサートスリーブに対して回転し、ネジ切りカッタ駆動装置２７の枢動運動の回転方向に依存してインサートスリーブ１２に対してネジ切りカッタ２０をワークピース８に接し又はそれから離れるよう移動させる。当然のことながら、そのネジ切りカッタ２０としてのネジ切りカッタユニット１１Ａのみがワークピースに接触する部分である。他のネジ切りカッタユニット１１はマルチ工具５の筐体内に退避しており、一度もワークピース８に接触しない程度である。

ネジ切りカッタ駆動装置２７が枢動されると、これは、例えば作動ネジ切りカッタユニット１１Ａのネジ切りカッタ２０の特に４つの全回転をもたらす。選択駆動体２６のハウジング長手方向軸線１９に対する枢動角度に依存して、それによって生じるネジ切りカッタ回転数は外歯歯車１６に対する内歯歯車１７のギア比によって影響を受けることがある。ネジ切りカッタ２０の軸線方向の変位は、例えバネジ切り中において１６ｍｍである。作動ネジ切りカッタは２０Ａとしても参照される。ギア比は例えば、１：５とすることができる。その結果、ネジ切りカッタを駆動するために合計２．５回転が行われる。ネジ切り中のネジ切りカッタ２０の軸線方向の変位は製造されるネジに依存し、０．８ｍｍのピッチを有するＭ５ネジを製造する場合、例えば２．５回転後に１０ｍｍになる。１．２５ｍｍのピッチを有するＭ８ネジにおいて、組み合わされるネジ切りカッタは同じ回転数を実行するとき、軸線方向に１５．６ｍｍだけ変位される。マガジン１０には、サイズが互いに異なる複数のネジ切りカッタ２０を設けることができる。６つのネジ切りカッタ２０を有する複合工具５を使用する場合、例えばＭ２．５、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６及びＭ８カッタのメートルセットを使用することが可能である。また、複合工具５はＵＮＦ、ＵＮＣ、ＢＳＷ、ＢＳＦ又はＵＮＥＦネジ規格に適合するネジ切りカッタ２０を備えることができる。異なるネジ規格に適合するネジ切りカッタ２０を混合したものを複合工具５に備えることも考えられる。

工具ヘッド９には、作動ラム４の工具ヘッド９との接触点に収容溝３７を設けることができる。図４の斜視図に示すように、上記収容溝３７は非回転対称のエッジ輪郭３８を有し、これは図２〜図１２にしたがう実施例においてキーホールの形状である。このタイプの非回転対称のエッジ輪郭３８はハウジング長手方向軸線１９の周りの作動ラム４に対する工具ヘッド９の回転防止部として機能できる。

ネジ切りの間、作動ネジ切りカッタユニット１１Ａのワークピースへのネジ切り深さは作動ラム４の制御された下降によって規定できる。作動ネジ切りカッタ２０Ａの軸線方向変位に関する上記の説明は異なるネジサイズを参照して作動ラム４の軸線方向の変位にも適用される。下降されると、作動ラム４はマガジン１０を作動ネジ切りカッタユニット１１Ａを備えるネジ切りカッタユニット１１とともに収容バネ３８Ａのバネ偏倚に抗してワークピースカウンタホルダ７の方向に下降させる。受けバネ３８ａは円周方向に見てハウジング長手方向軸線１９の周りに均等に分配されるように駆動スリーブ１８とタレットスリーブ３０との間で軸線方向に配置されている。マガジン１０はワークピースの直上の位置、例えばワークピースの１ｍｍ上の位置まで下降される。

潤滑チャネル３９は特に２つのマガジン部分１０ａ及び１０ｂを貫通している。潤滑チャネル３９を介して、潤滑剤は複合工具５の可動部品、特に駆動装置品及びネジ切りカッタユニット１１に供給される。これで有効な潤滑を行なうことができる。インサートスリーブ１２のそれぞれの外壁内のチャネル溝３９ａを介して、ネジ切りカッタユニット１１Ａの潤滑チャネル３９の部分は特定の時間に作動となり、特に作動ネジ切りカッタユニット１１Ａの可動部分を潤滑するために互いに接続することができる。非作動、換言すれバネジ切りカッタユニット１１が図９及び図１０のように上部に移動した位置において、それぞれのインサートスリーブ１２の外壁は潤滑チャネル３９のこれらの部分を貫通している。

中央ネジ４０、４１を介して、複合工具５はそのサブユニット、例えば一方では図５及び図６に示すヘッドエンド部品、他方では図７及び図８に示す工具エンド部品に迅速に分解することができる。特に、ワークピースヘッド９はネジ４０を緩めることによって迅速に着脱可能である。

作動ネジ切りカッタインサート１１Ａをその使用場所についてワークピース上で位置決めするために、工具ヘッド９を含む複合工具５の全体をハウジング長手方向軸線１９の周りに回転させる必要がある。図１３に示す複合工具５の代替実施例において、作動ラム４は複数の回転対称性を有するように構成されており、その結果、作動ラム４はそのエッジ輪郭が収容溝３７の非回転対称エッジ輪郭３８と相補的であって、円周方向に見て６つの可能な工具位置の各々における収納溝３７と確実に相互作用をする。これに対応して、６つのネジ切りカッタユニット１１を備える複合工具５の実施例において、収容溝３７のエッジ輪郭３８は６つの対称性を有する。

非回転対称の作動ラム４及び相補的な収容溝３７であって、したがって後者は非回転対称でもあり、エッジ輪郭３８を有する別の代替実施例が図１４に示されている。エッジ輪郭は正六角形の形状を有する。この実施例において、収容溝３７のエッジ輪郭３８は６つの回転対称性を有し、換言すれば、作動ラム４と収容溝３７との間の確実な嵌合が作動ネジ切りユニット１１Ａにとって６つの可能な選択位置の何れかにおいて可能である。

図２〜図１２にしたがう実施例の作動ラム４との相互作用のための工具ヘッド９の上側の別の代替デザインを図１５〜図１７に示す。図１〜図１４を参照して既に説明したものに対応する部品及び機能は同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。

作動ラム４に面したその上側には、図１５〜図１７に示す工具ヘッド９は図示の実施例では合計１８個のボルトの形態の複数の確実な嵌合体４１ａを有し、これらのボルトは残りの工具ヘッド９に対して軸線方向、換言すればハウジング長手方向軸線１９の方向に移動可能である。それぞれの偏倚バネ４１ｂによって、ボルト４１ａは作動ラム４の方向に偏倚され、換言すれば作動ラム４の作動方向に抗している。

図５〜図１７にしたがう工具ヘッド９は複合工具５の実施例のために再びデザインされ、６つのネジ切りカッタユニット１１を備えている。これに対応して、ハウジング長手方向軸線１９の周りで工具ヘッドの６つの回転位置が円周方向に可能であり、上記回転位置の各々は選択されたネジ切りユニットに対応している。上記６つの回転位置のそれぞれにおいて、図１５の４１ａａ、４１ａｂ及び４１ａｃで示される１８個のバネボルト４１ａのうちの３つは、作動ラム４が作動位置にあるとき、作動ラム４と相互作用する（図１６参照）。上記３つのバネボルトの内側の１つ、即ちバネボルト４１ａａは、偏倚バネ４１ｂのバネ偏倚に抗して作動ラム４によって工具ヘッド９内に移動される（図１６及び図１７参照）。作動ラム４が上記バネボルト４１ａａの側方に配置された工具ヘッド９の上側に接触すると、直ちに作動ラム４内に配置された圧力センサ４１ｃが作動される（図１７参照）。換言すれば、工具ヘッド９の上側は複合工具５の圧力センサ接触面である。

作動位置において、作動ラム４は周方向に見て作動ラム４と相互作用する３つのバネボルトの他の２つの間、即ち半径方向外側のバネボルト４１ａｂ、４１ａｃの間に正確に配置される。

上記２つの外側バネボルト４１ａｂ、４１ａｃの横面壁を介して作動ラム４の側壁に当接する接触面の領域において、作動ラム４には２つの追加の圧力センサ４１ｄが設けられている（図１５参照）。よって、バネボルト４１ａｂ、４１ａｃのこれらの横面は複合工具５の圧力センサ接触面である。作動ラム４が図１６にしたがう作動位置に配置されると、これら２つの圧力センサ４１ｄも同様に作動する。３つの圧力センサ４１ｃ、４１ｄはパンチング装置１の中央制御装置（図示せず）と信号通信する。

３つの圧力センサ４１ｃ、４１ｄの全てが応答すると、「作動ラム 正確に位置決めされる」信号が制御装置に送出される。

１８個のバネボルト４１ａの３つの異なるバネボルトは工具ヘッド９に対する作動ラム４の６つの相対的な回転位置の各々において作動する。これは別の相対的な回転位置について図１５に破線で示されている。

さらに、圧力センサ４１ｄは、ネジ切り中に複合工具５によって加えられるネジ切り力に関してパンチング装置１にフィードバックを提供することもできる。ネジ切りの間、工具ヘッド９は力を作動ラム４に周方向に加え、この力はネジ切り力の尺度である。上記ネジ切り力が所定の許容範囲外である場合、圧力センサ４１ｄを介して、対応するエラーメッセージを制御装置に送出することができ、これにより例えばパンチング装置１の緊急停止にすることができる。作動ネジ切りカッタユニット１１Ａを交換する必要があることを示すメッセージを発することも考えられる。

以下、複合工具の別の実施例について図１８及び図１９を参照して説明する。この実施例は選択駆動装置及びネジ切り駆動装置の構成に関して図１〜図１７にしたがう実施例とは異なる。

選択スリーブ２３の外壁に形成される歯車リング４２は図１８及び図１９にしたがう実施例の選択駆動装置の一部である。パンチング装置１の選択駆動装置のピニオン４３（図１９参照）は上記歯車リング４２と噛合している。選択駆動装置は選択スリーブ２３を回転させる。図１９にしたがう選択位置において、選択案内装置２４は選択リング２５ｃにより形成された対抗案内装置と共に固定マガジン１０に対して回転され、よって図２〜図１２にしたがう実施例を参照して前述したように作動ネジ切りカッタ部１１Ａを選択できるようにする。

ネジ切り位置において、これは図１８及び図１９にしたがう実施例のためには示されていないが、前述した実施例の図１０にしたがう位置にほぼ対応しており、タレットスリーブ３０は図１９に概略的に示されるネジ切り駆動装置４４によって回転される。

ワークピースカウンタホルダ７を複合工具５と同期して回転させれば、これにより実行されるネジ切りプロセスにおいて、ワークピースはワークピースホルダ７のセンターピース４５上に配置することができ、センターピース４５はベアリング４６上に取り付けられる（図１９下部参照）。センターピース４５はベアリング４６によって残りのワークピースカウンタホルダ７に対してハウジング長手方向軸線１９の周りに回転するように取り付けられる。ベアリング４６はボールベアリングとして構成することができる。ワークピースカウンタホルダ７のこの代替実施例は上述した複合工具５のすべての実施例で使用することができる。

複数のネジ切りカッタを備える複合工具４７と、組み合わされるワークピースカウンタホルダ７との別の実施例について図２０〜図２５を参照して以下に説明する。図１〜図１９の実施例を参照して上述した部品及び機能は同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。

図２０はヘッドエンド部品の選択位置にある複合工具４７を示しており、ここで作動ネジ切りカッタ１１Ａを工具選択装置４９によって複合工具４７のネジ切りカッタ１１から選択することができる。図２１は作動ネジ切りカッタが工具駆動装置によって駆動可能な駆動位置にある複合工具４７を示しており、この工具駆動装置は複合工具４７内で同時に工具選択装置４９の選択駆動装置である。

図２０にしたがう選択位置において、ヘッドエンド歯車リングハウジングスリーブ５０は選択駆動装置の選択ピニオン（図示せず）と相互作用する。カップリング歯車５１は歯車リングハウジングスリーブ５０から半径方向内向きに延在している。図２０にしたがう選択位置において、連結歯車５１は選択案内装置２４の連結レセプタクル５２と非回転的に相互作用してハウジング長手方向軸線１９の周りを回転する。

そして、選択案内装置２４は選択リング２５ｃに回転不可能に接続されている。ハウジング長手方向軸線１９の周りで円周方向に見て相補的な円弧形状を有するこれら２つの部品の間に、ネジ切りカッタユニット１１の選択ピン２５ａが配置される。

複合工具４７において、ネジ切りカッタユニット１１のための下部案内スリーブ５３はネジ切りカッタマガジン１０を収容する外側ハウジングスリーブ５４に固定的に取り付けられている。上記ハウジングスリーブ５４は静止している、換言すれば非駆動のネジ切りカッタマガジン１０のレセプタクルである。

選択の間、言い換えれば、選択装置４９を作動させるとき、歯車リングハウジングスリーブ５０及び選択案内装置２４は選択リング２５ｃと共にハウジング長手方向軸線１９の周りを回転する。ネジ切りカッタマガジン１０は静止したままである。次いで、選択中に回転する選択カム２５によって作動ネジ切りカッタ１１Ａが選択され、選択カム２５の回転に応じて、ネジ切りカッタ１１は軸線方向にのみ上昇され又は下降されるが、ハウジング長手方向軸線１９の周りの周方向位置で静止したままである。所望のネジ切りカッタ１１Ａが選択されると、直ちに選択駆動装置が停止する。

図２１は駆動位置にある複合工具４７を示す。この位置において、カップリング歯車／カップリングレセプタクル接続部５５を介して歯車リングハウジングスリーブ５０と工具ヘッド９との間に非回転接続が生じるように、工具ヘッド９はタレットプレスのラムによって軸線方向に移動される。そして、ネジ４０を介して、工具ヘッド９は駆動コア又は駆動シャフト５６に回転不可能に接続される。駆動コア５６は複合工具４７の中心を通過する。工具ヘッド９から離れて対向する駆動コア５６の下部コアセクション５７は複合工具４７のネジ切りカッタ駆動装置２７の一部である外歯車リング部５８を有し、その機能は上述した複合工具５の内歯歯車１７の機能に対応する。そして、外歯車リング部５８はネジ切りカッタユニット１１の外歯歯車１６と噛合する。言い換えると、歯車リングハウジングスリーブ５０が回転すると、これによりネジ切りカッタ１１、特に作動ネジ切りカッタ１１Ａが図２１にしたがう駆動位置で駆動される。

駆動位置において、歯車リングハウジングスリーブ５０の連結歯車５１は選択案内装置２４の連結レセプタクル５２との係合が解かれる程度に移動される。その結果、歯車リングハウジングスリーブ５０が駆動位置で回転されるとき選択案内装置２４は回転しない。

これに加えて、複合工具４７には、歯車リングハウジングスリーブ５０と選択リング２５ｃとの間に別のカップリング５８ａが設けられている。カップリング５８ａは図２０にしたがう選択位置において係合が解かれ、図２１にしたがう駆動位置において係合している。カップリング５８ａの連結リングはその非回転連結要素であって、係合位置において選択リング２５ｃと摩擦接触し、したがって歯車リングハウジングスリーブ５０が回転するとき駆動位置において選択案内装置２４の望ましくない回転を防止する。

図２３〜図２５はワークピースカウンタホルダ４８の詳細を示している。ワークピースカウンタホルダ７と同様に、上記ワークピースカウンタホルダ４８には環状溝５９が設けられ、ネジ切りカッタ１１Ａをワークピースを通過した後に通過させて、よってワークピースカウンタホルダ４８と直接接触するのを防止する。

上記環状溝の支持面、言い換えれば複合工具４７に対向するワークピースカウンタホルダ４８の面には、円周面取り部６０が設けられている。

図２０〜図２５にしたがう複合工具４７の代わりに使用できる複合工具４７の別の実施例について、以下、図２６〜図２９を参照して説明する。

図２６〜図２９にしたがう複合工具４７は、歯車リングハウジングスリーブ５０の代わりに使用される伝動ハウジングスリーブ６１に関してのみ図２０〜図２５にしたがう複合工具とは異なる。歯車リングの代わりに、上記伝動ハウジングスリーブ６１には選択駆動装置又はネジ切り駆動装置の対応する駆動歯車によって係合されるヘッド上に歯車溝６２が設けられている。

上述した複合工具を使用してネジを製造するシート金属幾何学構造について図３０〜図３２を参照して以下に説明する。

図３０はネジ穴６４を取り囲む領域を示すワークピース６３の断面を示す。ネジ形成中、上記ネジ穴６４は作動ネジ切りカッタ１１Ａの形成部分によって係合される。

図３１は押出し孔６５の形態のネジ孔の変形例を示し、そのカラーはワークピースカウンタホルダ４８に面している。

ネジ穴６６にネジを形成した後、ワークピースカウンタホルダ４８の面取り部６０によってワークピース６３をワークピースカウンタホルダ４８に対して横方向に移動させることができ、押出し穴６６のカラーはカウンタホルダ４８に面して斜面上のようにそれぞれの面取り部６０上で滑動する。

上述したネジ切りカッタユニットの代わりに、図９、図２０及び図２６にしたがう複合工具５、４７の実施例において使用されるネジ切りカッタユニット１１の別の実施例について図３３〜図３５を参照して以下に説明する。図１〜図３２を参照して既に説明したものに対応する部品及び機能は同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図３３にしたがうネジ切りカッタユニット１１において、ネジをワークピースに形成するために使用されるピン状ネジ切りカッタ２０は、上述したネジ切りカッタユニット１１の実施例のネジ切りカッタ２０がそれに接続されている形態とは異なる形態において、ネジ切りカッタリードスピンドルスリーブ１５に接続されている。上述のこれらの実施例において、ネジ切りカッタ２０はロックリングによってネジ切りカッタリードスピンドルネジ１５内に固定されている。

図３３〜図３５にしたがう実施例において、ネジ切りカッタ２０は永久磁石６７によってネジ切りカッタリードスピンドルネジ１５内に軸線方向に固定されている。ネジ切りカッタ２０のネジ切りカッタヘッド６８は上記ネジ切りカッタヘッド６８に面している永久磁石６７の端面６９の前端に対して当接している。ネジ切りカッタ２０はネジ切りカッタヘッド６８の領域内でテーパー付けされ、換言すれば、他のリードスピンドルスリーブ１５と同様に永久磁石端面６９との接触領域において同じでないが減少した断面を有する。

図３３に示す位置において、永久磁石端面６９は円筒形ＰＵエラストマーブロックの形態の偏倚バネ２１によって偏倚されている。この位置において、永久磁石端面６９はリードスピンドルスリーブ１５の周方向段部６９ａに対して偏倚バネ２１の偏倚に抗して支持されている。

リードスピンドルスリーブ１５のヘッドエンドに螺合されるクランプネジ７０によって、偏倚バネ２１は永久磁石６７に対して偏倚される。それで偏倚バネ２１はクランプネジ７０の前端と上記前端に対向する前記永久磁石６４の他端面との間に配置される。

クランプネジ７０のネジヘッドはスリーブヘッド１４を貫通して延在するチャネル７１を介して上方からアクセス可能である。

ピン形状ネジ切りカッタ２０はリードスピンドルスリーブ１５、したがってインサートスリーブ１２全体に回転不可能に接続されている。

図３３〜図３５にしたがうネジ切りカッタユニット１１がワークピースにネジを形成するように選択された場合、偏倚バネ２１は軸線方向にバネ力を提供し、これにより均一なネジ形成プロセスが確保される。

不均一なワークピースを機械加工する場合、ネジ形成中に軸線方向力が発生することがあり、この軸線方向力は図３３にしたがう下方向にネジ切りカッタに作用する。この軸線方向力が永久磁石６７の磁力を介して規定される閾値力を超える場合、ネジ切りカッタ２０は端面６９から離脱し、しかがって此のタイプの過大な力によってもたらされる作動ネジ切りカッタユニット１１Ａの破損を防止することができる。ネジ切りカッタ２０が永久磁石から離脱した後にワークピースから離反されるか又は再び閾値力が閾値を低下すると、直ちに永久磁石６７はネジ切りカッタヘッド６８を再び吸引し、したがってネジ切りカッタヘッド６８が再び永久磁石端面６９に軸線方向に固定されることを確実にする。

Claims (15)

1. パンチング装置（１）、特にタレットパンチプレス用の複合工具（５、４７）であって、
   ハウジングと、
   パンチング装置（１）と相互作用する工具ヘッド（９）と、
   複数のネジ切りカッタ（１１）を有するネジ切りカッタマガジン（１０）とを備え、ネジ切りカッタマガジン（１０）は工具ヘッド（９）に接続され、
   ネジ切りのためにワークピース（８）と相互作用する作動ネジ切りカッタ（１１Ａ）を選択するための選択装置（２２）と、
   作動ネジ切りカッタ（１１Ａ）を駆動するためのネジ切りカッタ駆動装置（２７）とを備えることを特徴とする複合工具。
2. 選択装置（２２）は外側ハウジング要素（３０）を別のハウジング要素（２３）に対して回転させることによって選択が行われる形態で構成されることを特徴とする請求項１記載の工具。
3. 選択装置（２２）は、選択駆動装置（２７）によって選択が行われる形態で構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の複合工具。
4. ネジ切りカッタ駆動装置（２７）は同時に前記選択駆動装置であることを特徴とする請求項３記載の複合工具。
5. 前記選択装置（２２）は作動ネジ切りカッタ（１１Ａ）を他のネジ切りカッタ（１１）に対してワークピース（８）に向かう方向で軸線方向に移動させる案内装置（２４、２５）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４何れか１項記載の複合工具。
6. 駆動装置（２７）はネジ切り駆動装置に作動的に接続される噛合部（１７、５８）を備える回転部品（１８、５６）を有し、
   噛合部（１７、５８）はネジ切りカッタ（１１）の外歯噛合部（１６）と相互作用することを特徴とする請求項１乃至請求項５何れか１項記載の複合工具。
7. ネジ切りカッタ（１１Ａ）がその時に作動である作動位置において及びネジ切りカッタ（１１）がその時に非作動である非作動位置において噛合部（１７、５８）は外歯噛合部（１６）に作動的に接続される形態で前記駆動装置は構成されることを特徴とする請求項６記載の複合工具。
8. 作動ラム（４）に対向するその上側に、工具ヘッド（９）は作動方向に移動可能な複数の確実な嵌合体（４１ａ）を有し、工具ヘッド（９）と作動ラム（４）との間で作動ラム（４）の作動位置において確実な嵌合を果たす形態で確実な嵌合体（４１ａ）は配設され、かつ構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項７何れか１項記載の複合工具。
9. 確実な嵌合体（４１ａ）は作動ラム（４）の作動方向に抗して弾撥して偏倚されるボルトとして構成され、前記ボルトの少なくとも１つは作動ラム（４）の作動位置においてその偏倚に抗して移動されることを特徴とする請求項８記載の複合工具。
10. 工具ヘッド（９）は、作動ラム（４）の圧力センサ（４１ｃ、４１ｄ）と相互作用するための少なくとも１つの圧力センサ接触面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の複合工具。
11. 請求項１乃至請求項１０何れか１項記載の複合工具（５）用のネジ切りカッタユニット（１１）。
12. ネジ形成のためのピン状ネジ切りカッタ（２０）と、前記ネジ切りカッタ（２０）が回転不可能に連結されて回転可能に駆動可能なインサートスリーブ（１２）とを備えることを特徴とする請求項１１記載のネジ切りカッタユニット。
13. ネジ切りカッタ（２０）は磁石（６７）によってインサートスリーブ（１２）内に保持されることを特徴とする請求項１２記載のネジ切りカッタユニット。
14. ネジ切りカッタ（２０）をインサートスリーブ（１２）内に軸線方向に弾撥する形態で取り付けるための偏倚バネ（２１）を備えることを特徴とする請求項１２又は請求項１３記載のネジ切りカッタユニット。
15. 外歯噛合部（１６）を備えるネジ切りカッタリードスピンドルスリーブ（１５）と、前記ネジ切りカッタリードスピンドルスリーブ（１５）内に挿入可能な複数のネジ切りカッタ（２０）とから構成されて、請求項１２乃至請求項１４の何れか１項記載のネジ切りカッタユニット（１１）を製造することを特徴とするセット。

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