JP2018534148A - スライディングブロックを有する機械式プレス機械 - Google Patents
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Abstract
Description
スライディングブロックは、上側の、凸状の側、並びに、下側の凸状の側でもって、それぞれに、対応して凹状に成形された、スライディングブロックガイドの面に対して支持されている。スライディングブロックは、駆動軸の回転の際に、揺動軸線を中心として揺動し、この揺動軸線が、スライディングブロックの下側の領域を通って延在している。
減速において発生する減速エネルギーは、可能な詳細構成において、変換器を介して、第1のモーターに供給され得る。本願発明の趣旨におけるモーターのもとで、それぞれに、電気モーターが理解される。
他の実施形態において、しかしながら、適宜の構造様式の更に別の伝動機構、例えばウエッジ方向転換機構が、スライディングブロックガイドとラムとの間に設けられていることも可能である。スライディングブロックガイドは、加圧方向における力の収容の領域内において、有利には、加圧部片を有しており、この加圧部片が、スライディングブロックにおける当接のために最適化された材料特性を有している。
そのようなフライホイールモーターは、有利には、付加的なモーターブラケットと並んで、スペースを消費する(raumgreifenden)ベルト駆動装置も設けなくて良い。更に別の可能な実施形態において、モーターとフライホイールとは、同軸に配置されており、且つ、伝動機構、有利には遊星歯車伝動機構を介して互いに結合されており、従って、それぞれの要求に応じて、同様に変速(Uebersetzungen)も実現可能である。このことは、特に、小さなフライホイール質量を可能にすることができる。
中間軸の無い、そのような簡単な構造様式は、特に、フライホイールが、十分に小さな直径でもって構成され得る場合に、有利に統合可能である。このことは、他方また、本発明に従う駆動コンセプトによって可能とされている。
トルクモーターのもとで、一般的に、および、本発明の趣旨において、回転トルクの強い、多極のモーターが理解され、このモーターが、通常の場合において、中空軸の上で回転する。トルクモーターは、それに加えて、既に静止状態から、高い回転トルクを有している。
その際、同様に、この構造空間を利用するために、ブレーキは、特に、トルクモーターの中空軸の領域内において位置決めされていることは可能である。ブレーキは、摩擦熱を発生するための機械的なブレーキであること、または、同様に電気的な回生ブレーキ(Rekuperationsbremse)であることも可能である。
このことは、本来のプレス工程の以前のより大きな加速度道程、もしくは、本来のプレス工程の後のより大きな制動道程を許容し、従って、相応するモーターおよびブレーキが、上記のことに応じて、より小さく寸法を設定され得る。このことは、特に、第2のモーターに関して言えることである。
加圧側の滑り面の凹状または凸状の造形によって、簡単な方法で、スライダークランク機構に相応する、スライディングブロックによる力伝達が達成され得る。同時に、大きな当接面が、滑り面の領域内において達成され、従って、大きなプレス力のための構成が簡単に達成可能である。
総じて、これによって、最適化された力−道程曲線が与えられる。
スライディングブロックガイドの直線状の強制案内の仮定のもとで、スライディングブロックは、揺動軸線に関して、もしくは、スライディングブロックガイドに関して、その場合に、スライダークランク機構の様式の運動伝達を生起する。本発明の趣旨において、それぞれの要求に応じて、同様にスライディングブロックガイドの他の強制案内も可能であり、従って、スライダークランク機構のこの運動学的状況は、種々の可能な運動伝達の内のただ1つの運動伝達であるだけである。本発明は、スライダークランク機構の具体的に説明された変形例に限定されていない。
スライディングブロックガイドの直線状の案内において、それに従って、RおよびLの値は、類似のスライダークランク機構の連接棒の特徴的な値を意味し、および、比率R:Lが、類似のスライダークランク機構において、連桿比λ(もしくは、L:R=1/λ)に相応する。
本発明に従うプレス機械の伝動機構のそのような構成は、加圧部片の案内方向に作用するプレス力と、これに対して垂直方向に作用する法線力との間の、高い比率を許容する。スライディングブロックガイド及び/またはラムの良好な当接を側方の案内において保証するために、ある程度の法線力は、その際、所望される。スライディングブロックの使用との組み合わせによって、プレス機械の構造高さが増大されること無しに、大きな逆連桿比1/λが可能となる。
上述された特徴により、同様に低い構造高さおよび相応して良好な強度においても、加圧ロッドを有する従来の偏心プレス機械においてのような、類似の加圧接触時間(Druckberuehrzeiten)(特性値:λ)は、達成され得る。
スライダークランク機構の重なり合い状態に類似する第2の変形例において、揺動軸線は、駆動軸に関して、引張り方向の側に位置している。この場合、同じ循環時間における加圧接触時間は、加圧ロッドを有する従来の偏心プレス機械よりも長く、このことは、しかしながら、特別の変形方法もしくは材料の際に有利であり得る。
特に有利には、そのようなノックアウト機構は、第2の実施形態のスライディングブロックと組み合わせされ、この第2の実施形態において、加圧側で、凸状の滑り面が存在する。このことは、普段と同じプレス機械の寸法設定において、加圧側の滑り面の領域内における、スライディングブロックのより大きな道程を意味し、このことは、ノックアウト装置に対する、特に簡単且つ効果的な運動伝達を許容する。
ノックアウト装置の操作は、例えば、ノックアウト装置を駆動軸の適当な位置の到達の際に、復帰するばね力に抗して操作する、スライディングブロックに成形された勾配部、突起部、または、類似の構造によって行われ得る。
以下で、本発明の有利な実施例を説明し、且つ、添付の図に基づいて詳しく解説する。
滑り面5a、5b、7a、8aは、その際、回転軸線Wに対して平行な、スライディングブロック5の揺動軸線Pを中心として、同心的に延在している。換言すれば、滑り面5a、5b、7a、8aがそれぞれに部分を形成するシリンダー外套面のシリンダー軸線は、揺動軸線Pと一致している。
図2内における図示に関する下降運動によって、プレスストロークが実施され、このプレスストロークにおいて、駆動軸1の駆動力は、スライディングブロック5を介して、加圧部片8に対して作用する。運動の下死点の後、駆動軸1の駆動力は、スライディングブロック5を介して、スライディングブロックガイド7の引張り側の滑り面7aに対して作用し、従って、スライディングブロックガイド7および加圧部片8が、プレスストローク方向とは逆に連れ戻される。
フライホイール11は、連結装置13を介して、解離可能に駆動軸1に連結可能である。第2のモーター12は、駆動軸1を、直接的に駆動する。可能な作動様式において、減速もしくはブレーキ動作は、この駆動装置の場合、特に、ブレーキを介してではなく、むしろ、第2のモーター12を介して行われる。
フライホイールモーター14および連結装置13は、駆動軸1の2つの端部の内の当該の端部において配置されている。
ブレーキは、電気的な回生ブレーキとして、及び/または、摩擦熱を発生させる機械的なブレーキとして構成されていることは可能である。本実施例において、ブレーキ15は、有利には、ばね負荷されており、可能な作動様式において、プレス機械の静止状態の際の安全保護要素として利用される。このブレーキは、空気圧的に開放され、もしくは、液圧的及び/または電磁的に閉鎖され得る。
このことは、未だに作業領域16の如何なる衝突または阻害も生起しないが、しかしながら、作業方向における駆動軸の後に続く回転のために使用に供せられる加速度角度を著しく増大させる。これによって、第2のモーター12は、比較的に小さく構成され得る。
この場合、プレス機械のラム及び/または工具は、直接的に、および、直線状に、スライディングブロックガイド7によって摺動されない。上記の代わりに、プレス機械の加圧部片とラムとの間で、力の方向転換が行われる。本実施例において、力の方向転換は、ウエッジ20を用いて行われ、このウエッジが、プレスストロークの方向に対して傾斜された、フレーム固定の支持面21に対して摺動可能である。
ウエッジ20は、本実施例において、強固にスライディングブロックガイド7と結合されている。プレス機械のラム22は、摺動可能に、支持面21の反対側にある、ウエッジ20の側面において当接している。
滑り面5a、5b、7a、8aは、図4による、第1の変形例においてのように、それぞれに、シリンダー外套面の部分として成形されており、その際、シリンダー軸線が、回転軸線Wに対して平行に延在している。滑り面5a、5b、7a、8aは、他方また、回転軸線Wに対して平行な、スライディングブロック5の揺動軸線Pを中心として、同心的に延在している。
2 主軸受
3 プレス機械フレーム
4 偏心ディスク(連行体)
5 スライディングブロック
5a スライディングブロックにおける、加圧側の凹状の滑り面
5b スライディングブロックにおける、引張り側の凸状の滑り面
6 スライディングブロック内における穿孔
7 スライディングブロックガイド
7a スライディングブロックガイドにおける、引張り側の滑り面
7b チャック装置
8 スライディングブロックガイド7の加圧部片
8a 加圧部片における、加圧側の滑り面
9 側方の案内部
10 第1のモーター
11 フライホイール
12 第2のモーター
13 連結装置
14 フライホイールモーター、フライホイール11とモーター10との構造的なユニット
15 ブレーキ
16 作業領域
17 調節部材
17a 調節部材の締付け装置
18 偏心リング
19 アクチュエータ
20 ウエッジ
21 支持面
22 ラム
23 ノックアウト機構
24 ノックアウト装置
25 ノックアウト装置の液圧的なピストン
26 ノックアウト装置のピストンロッド
27 ノックアウト装置の制御のための勾配部
28 ノックアウト装置の頭部
29 ノックアウト装置の復帰ばね
30 伝動機構、
31 回転支承部 方向転換レバー−スライディングブロックガイド(旋回支承部)
32 回転支承部 方向転換レバー−スライディングブロック(カムローラー)
33 カセットガイド
34 液圧的な制御装置を有する弁
W 駆動軸の軸線、回転軸線
E 偏心ディスクの軸線、偏心軸線
P スライディングブロックの揺動軸線
R WとEとの間の、半径方向の間隔
L EとPとの間の、半径方向の間隔
Fs 全加圧力Fs
Fp プレスストロークの方向における力成分
Fn プレスストロークに対して垂直方向の力成分
WF FsとFpとの間の角度
HP プレスストローク
HS ラム運動
HA ノックアウト装置のストローク(機械的)
HH ストローク(液圧的)
S 方向転換レバーの旋回運動S
Claims (16)
- 機械式プレス機械であって、この機械式プレス機械が、
回転軸線(W)に対して偏心的な連行体(4)を有する少なくとも1つの駆動軸(1)と、スライディングブロック(5)とを備えており、
前記スライディングブロック(5)が、前記連行体(4)によって、強制案内された運動で駆動され、
前記スライディングブロック(5)が、プレスストロークの実施の間じゅう、少なくとも、加圧側の滑り面(5a)において、スライディングブロックガイド(7)の加圧側の面に対して案内されており、
前記スライディングブロック(5)が、前記加圧側の滑り面(5a)の反対側にある引張り側の滑り面(5b)を有しており、この引張り側の滑り面が、前記スライディングブロックガイドの引張り側の面において案内されている様式の上記機械式プレス機械において、
前記駆動軸の駆動装置は、第1のモーター(10)と、この第1のモーターによって駆動可能なフライホイール(11)と、第2のモーター(12)とを備えており、
前記フライホイール(11)が、連結装置(13)を用いて、前記駆動軸(1)と解離可能に連結可能であり、および、
前記駆動軸(1)が、前記第2のモーター(12)を介して駆動可能である、
ことを特徴とする機械式プレス機械。 - 前記連結装置(13)は、通常作動において、前記連結装置(13)における駆動側および従動側の回転数が少なくともほぼ同じ場合に、閉鎖され、
前記回転数の一様化が、前記第2のモーター(12)の合目的な制御を介して行われることを特徴とする請求項1に記載の機械式プレス機械。 - 前記第1のモーター(10)と前記フライホイール(11)とは、互いに同軸に配置されており、この第1のモーターとこのフライホイールとが、特に、構造的なユニットとして、フライホイールモーター(14)へと統合されていることを特徴とする請求項1または2に記載の機械式プレス機械。
- 前記フライホイール(11)は、変速無しに、前記駆動軸(1)と連結可能であり、
このフライホイール(11)が、特に、前記駆動軸(1)に対して同心的に配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の機械式プレス機械。 - 前記第2のモーター(12)は、前記駆動軸(1)に対して同心的に配置されているトルクモーターとして形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の機械式プレス機械。
- 前記駆動軸(1)のブレーキ(15)は、前記トルクモーター(12)に対して同心的に、および、軸線方向において、このトルクモーター(12)とオーバーラップして設けられていることを特徴とする請求項5に記載の機械式プレス機械。
- 前記駆動軸(1)は、静止している始動位置を出発点として、前記プレスストロークを介して、静止している始動位置へと至るまで、360°以上、特に370°と450°との間の回転角度を通過することを特徴とする請求項1から6のいずれか一つに記載の機械式プレス機械。
- 前記スライディングブロック(5)における前記加圧側の滑り面(5a)、及び/または、前記スライディングブロック(5)における前記引張り側の滑り面(5b)は、直線状に構成されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載の機械式プレス機械。
- 前記スライディングブロック(5)における前記加圧側の滑り面(5a)が、凹状または凸状の湾曲部を有しており、
前記スライディングブロック(5)の前記引張り側の滑り面(5b)が、それぞれに、他方の凹状または凸状の湾曲部を有していることを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載の機械式プレス機械。 - 前記スライディングブロック(5)は、揺動運動を、揺動軸線(P)を中心として実施し、この揺動軸線(P)が、前記スライディングブロック(5)の外側に配置されていることを特徴とする請求項9に記載の機械式プレス機械。
- 前記連行体(4)は、偏心軸線(E)を中心として、前記スライディングブロック(5)内において回転し、
この偏心軸線(E)が、前記回転軸線(W)に対して間隔(R)を有しており、
この偏心軸線(E)が、前記揺動軸線(P)に対して間隔(L)を有しており、および、
L:R≧4、特に、12≧L:R≧5である、
ことを特徴とする請求項10に記載の機械式プレス機械。 - 前記連行体(4)と前記スライディングブロック(5)との間に、特に調節可能に旋回可能な偏心リング(18)の様式の、調節部材(17)が配置されていることを特徴とする請求項8から10のいずれか一つに記載の機械式プレス機械。
- 加圧部片(8)は、前記プレスストロークの間じゅう、基本的に、前記プレス機械のラムと一列に運動させられることを特徴とする請求項1から12のいずれか一つに記載の機械式プレス機械。
- 加圧部片(8)と前記プレス機械の前記ラム(22)との間で、特にウエッジ(20)を用いての、力の方向転換が行われることを特徴とする請求項8から11のいずれか一つに記載の機械式プレス機械。
- 前記スライディングブロックガイド(7)に対して位置固定式に収容された、ノックアウト機構(23)は、前記スライディングブロックガイド(7)に対して運動可能な、且つ、加工材料に対して作用する、ノックアウト装置(24)を備えており、
このノックアウト機構(23)が、前記スライディングブロック(5)の運動によって操作されることを特徴とする請求項8から13のいずれか一つに記載の機械式プレス機械。 - 前記スライディングブロック(5)と前記ノックアウト装置(24)との間に、伝動機構(30)が配置されていることを特徴とする請求項14に記載の機械式プレス機械。
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