JP2676614B2 - 引抜機械用キャリッジ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は引抜機械用キャリッジ駆動装置に関する。 〔従来の技術〕 キャリッジがカム制御され、機械台架の中に回転駆動
可能に軸受支持されかつ引抜軸線に平行に延びて回転す
る軸にカムが回り止めして接続され、カムが少なくとも
一対の等間隔の軌道から成り、これらの一対の軌道が軸
の回転軸線から一定の間隔を置いて軸を囲み、かつ軸方
向行程を軸の周上に描き、キャリッジが機械台架で引抜
方向に移動可能に導かれかつ軌道対で案内され、キャリ
ッジの全ての軌道の相対的な配置が引抜機械の運転の際
に不変であるようになっている、コイルから引出された
線材のための引抜機械用キャリッジ駆動装置が知られて
いる。 線材の引抜の際に、理論的に無限長の線材を一様な速
度で引抜ダイスを通して駆動することが重要な課題であ
る。有限のすなわち多くの場合数メートルの長さの棒又
は管の場合とは異なって、引抜くべき材料の全長にわた
って可動な引抜キャリッジを備えた引抜機械の使用は線
材の長さのために考慮の対象とはならない。 多数のローラを用いて線材を引抜くことは、張力問題
と面圧問題と必要な引抜チャックの長さとのために多く
の場合実施できない。 現在引抜ダイスを通して引抜材料を引く抜く際に交替
して動く二つのキャリッジを備えた引抜機械が用いられ
ている。かかる引抜機械はしばしば引抜方向に相前後し
て作動する二つの引抜キャリッジにより作動する。 引抜キャリッジ駆動装置を備えたかかるキャリッジ装
置は欧州特許出願公開第112805号公報から知られてい
る。軸上に回り止めされて配置され引抜キャリッジの下
方で引抜方向に延びる各一つのカムにより、キャリッジ
は制御される。カムは軸に一回巻き付いた閉じたリング
を形成する。カムはほぼ傾いた楕円のように軸上に配置
されている。軸は回転し、軸上に配置されたカムがキャ
リッジを往復して導く。カムは溝として軸の中にフライ
ス切り込みされている。溝の側面は各一つの軌道を形成
し、この軌道上をキャリッジの各一つのローラが転が
る。軸は軸方向に機械台架に支えられている。ローラは
キャリッジの下面に配置され、キャリッジは軸の回転の
際にカムの溝状の凹所に係合するローラを介してカムに
より運動経過中制御される。軌道が、相互に固定した間
隔を置いてキャリッジに配置された二つのローラを、カ
ムを備えた軸の全ての回転位置で軸方向の遊び無しに導
くように、カムの軌道が等間隔になっている。そこでは
前記のカムに加えて補助のカムが設けられ、補助のカム
により各キャリッジのチャックが制御される。 特開昭58−25810号公報、実願昭54−19600号（実開昭
55−122914号）のマイクロフィルム及び特公昭44−2672
6号公報にも同様なキャリッジ駆動装置が開示されてい
る。 この種のキャリッジ駆動装置はその行程に関して、従
って得られるべき速度に関して技術的な限界を有する。
カムは或る勾配を超えることは許れない。さもないとカ
ムによりキャリッジ上に及び機械台架上に加えられる横
力が過大になる。引抜材料の実際上重要な寸法と材質と
に対して、引抜速度の限界は約50m/minである。この公
知の装置の補助の軌道は、達成できる引抜速度に関して
なんら重要性を持っていない。 〔発明が解決しようとする問題点〕 この発明は、カム駆動される引抜キャリッジに対し
て、構造上の出費を著しく増大すること無しに、線材引
抜機械のための引抜速度が50m/minを明らかに超える駆
動装置を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この目的はこの発明に基づき、軸が各キャリッジに対
して少なくとも二つのカムを支持し、軸上のカムが軸の
一部又は軸上を案内されるスリーブの一部を成してお
り、当該軸又はスリーブは引抜方向に移動可能に導か
れ、キャリッジが引抜方向に前記軸又は前記スリーブ上
に支持され、キャリッジに付属するカムが夫々機械台架
で導かれることにより達成される。 その際キャリッジの制御のための本来のカムには別の
カムが付設され、別のカムは同様に軌道対を備え、軌道
で各一つのローラが支えられている。補助の第２のロー
ラ対は機械台架に取り付けられている。両カムは相対的
に移動不能に配置されている。キャリッジの運動は、機
械台架に対する両軌道の運動と両カムに対するキャリッ
ジの運動とから集成される。 基本的にはキャリッジのための両カムをキャリッジの
駆動のための軸の上に直接配置できるが、そのときは各
キャリッジのための軸を機械台架の中で軸方向に移動可
能に導き、かつ回転駆動力をこの軸に導入しなければな
らない。軸上で軸方向に移動可能なスリーブにカムを形
成すると有利である。スリーブは回り止めして駆動軸に
結合されている。カムと機械台架とキャリッジとは相互
にテレスコープ状に動く。 従ってこの発明により補助のモジュールを用いずに、
前記の横力を比例して高めることなくキャリッジの速度
を２倍にすることが可能となる。 加工技術の理由から円筒体の外周にカムを形成するの
が比較的有利である。 加工技術上の理由は特許請求の範囲第２項に記載の実
施態様に対しても重要である。 特許請求の範囲第３項に記載の実施態様は、補助の第
２のカムの案内部を機械台架に最適に配置することに関
する。基本的に第２のカムの望ましくはローラにより形
成される案内部は、軸又は軸上に配置されたスリーブに
おいて、第１のカムでのキャリッジのローラ案内部と同
一の母線上に配置されるべきである。しかしながらこれ
によりカム範囲の長さが長くなる。なぜならば両カムと
ローラ案内部とを前後に揃えなければならないからであ
る。それによりキャリッジを引抜ダイスのすぐそばまで
もはや近づけることはできない。スリーブを機械台架で
案内するとカムとスリーブの案内のためのローラ対とを
同じ角度αだけ傾けると、両カムを構造的に相互に近づ
けキャリッジを再び引抜ダイスのそばへ近づけることが
できる。 軸上でのスリーブの転倒とそれにより生じるスリーブ
と軸間の固渋とを避けるために、傾き角は構造上できる
だけ小さく保つべきであり、特許請求の範囲第４項に記
載のようにどんな場合でも90゜を超えるべきでない。 軸上のスリーブの滑り挙動に対しては、特許請求の範
囲第５項に記載のように、両カムのための両案内部が従
って両ローラ対がスリーブ又は軸の同一の母線上に配置
されていることが最善である。その際特許請求の範囲第
６項に基づき両カムをスリーブ上に形成するのが有利で
ある。なぜならばそれにより両カムは加工技術上及び構
造上比較的容易に克服できる同様の経路を与えられるか
らである。 しかし同一の母線上に両ローラ案内部をこのように配
置する場合には、すなわち駆動軸の駆動軸線に対する角
度位置が同じ場合には、駆動装置の全長が増大するとい
う前記の問題が残り、この全長によりキャリッジが引抜
ダイスに十分に近づくことが妨げられる。この問題は特
許請求の範囲第７項に基づき、両カムのうちの一つをス
リーブの内周上に設けるということにより解決される。
そのとき機械台架に取り付けられたローラ案内部を、駆
動軸と外側のカムを備えたスリーブとの間に中空軸の形
で押し込まなければならない。そのとき案内部とカムと
は異なる「階」に配置される。 スリーブの中に押し込まれた中空軸がスリーブを半径
方向にも少なくとも一端で案内しなければならないの
で、特許請求の範囲第８項に記載の実施態様が提案され
る。従ってカムは中空軸でのスリーブの案内にとって邪
魔にならない。中空軸を半径方向内側に向かって駆動軸
で支えることができる。 引抜ダイスへのキャリッジの接近を無制限にする別の
可能性は特許請求の範囲第９項に示されている。その際
「出口側」とは、補助のカムが引抜方向に見て第１のカ
ムの後側に配置されていることを意味する。それにより
確かにキャリッジはその後側からの接近性が低下する
が、しかしながら入口側でキャリッジを引抜ダイスのそ
ばまで引き寄せるという可能性が制限なく存在する。こ
の基準は引抜チャックの長さの寸法決定に関して決定的
であるので、引抜ダイスへの方向における引抜キャリッ
ジの接近性は出口側での接近性より重要である。なぜな
らば後者の接近性はキャリッジのつかみ直しにより解決
できるからである。 更にこの発明は連続引抜機械の場合について、特許請
求の範囲第10項に記載の具体的な実施態様に示されてい
る。この種の引抜機械は実際には専ら二つの引抜キャリ
ッジを装備しており、キャリッジレールの下方に配置さ
れた駆動軸は通例二つのキャリッジの間で機械台架の支
柱により支えられている。カムでの案内はキャリッジで
もまた機械台架でもカムをゲージ状に囲む二つのローラ
により行われる。更にスリーブが駆動軸上に配置され、
スリーブに二つのカムが形成されている実施態様が有利
に用いられている。このスリーブは回り止めされて駆動
軸に結合されかつ軸方向に駆動軸上で滑ることができ
る。前記の目的に基づいて、両カムは一方ではスリーブ
を機械台架に対して軸方向にすなわち引抜方向に導くと
いう機能を有し、また他方ではキャリッジをスリーブに
対し相対的に導くという機能を有する。カムは長円形に
スリーブの周りに設けられた閉じたリングとしてウェブ
形に又はレール形に構成されている。レールの側面は各
一つの等間隔な軌道を形成し、その際各二つの軌道が一
つのカムを形成する。 更に各カムを溝形にスリーブの中に切込加工し、溝の
側壁を軌道して形成することができる。 機械台架でのスリーブの案内のために特許請求の範囲
第11項に記載の実施態様を有利に用いられる。この方策
は構造上の簡単さにより優れている。なぜならばもとも
と設けられる支柱が、隣接する両スリーブを機械台架で
導くために用いるからである。 特許請求の範囲第12項に記載の実施態様は高い剛性と
加工技術上の長所とにより優れている。 〔実施例〕 次にこの発明に基づくキャリッジ駆動装置の複数の実
施例を示す図面により、この発明を詳細に説明する。 第１図は引抜ダイス保持具31の中の引抜ダイス29と機
械台架７とを備えた引抜機械を示し、機械台架の中では
二つのキャリッジ１、２が案内レール43の中で引抜方向
12に移動可能に案内されている。機械台架７は、保持具
31の中の引抜ダイス29を収容するダイス台30と、両キャ
リッジ１、２の下方かつ中間の支柱36と、出口側の台44
とを有する。駆動軸８は引抜面９の下方でダイス台30と
支柱36と台44とを貫通する。駆動軸８上にはキャリッジ
１、２の下方に二つのスリーブ13、14が軸方向に移動可
能に支持され、しかしながらフェザーキー45、46により
形状結合的に回り止めして駆動軸に結合されている。各
スリーブ13、14上には各二つのカム３、４ないし５、６
が配置され、これらのカムはゲージ状に配置されたロー
ラ32、33、37、38ないし39、40及び47、48により囲まれ
ている。各スリーブ13、14の各一つのカム３、６はキャ
リッジ１、２上のローラ32、33;47、48のゲージにより
囲まれ、一方各スリーブの他のカム４、５は機械台架７
又はその支柱36上のローラ37、38;39、40から形成され
たゲージにより案内されている。 各カム３ないし６は隆起して従属するスリーブ13、14
上に配置され、各カムの側面の二つの軌道41、42から成
る。 軸８は回転駆動され、スリーブ13、14は軸と共に回転
する。機械台架７又はその中央の支柱36上のスリーブ1
3、14のための案内部17、18、19により、軸がその長手
軸線10を中心として回転する際に、これらのスリーブは
軸８上で行程49だけ移動する。スリーブ13、14自体の回
転によりキャリッジ１、２はスリーブに対して軸方向行
程11だけ移動する。キャリッジの全行程は相対運動11と
49とから集成される。キャリッジと従属するスリーブと
は軸８に対しテレスコープ状に動く。 キャリッジ１、２又はスリーブ13、14と同様に引抜方
向に相前後して配置されている。支柱36は機械台架７か
ら両スリーブの間にくい込み、ローラゲージとして構成
された案内部17、18によりスリーブを導く。支柱36は中
央から引抜方向に両側に向かってカム４、５の範囲に延
びてスリーブ13、14を捕えている。その際スリーブ13に
対してキャリッジ１を制御するためのカム３は、入口側
から見て機械台架７に対してスリーブを制御するための
カム４の前に配置されている。出口側のスリーブ14上の
カム５、６の配置は支柱36を通る垂直な軸線に関してカ
ム３、４に対して線対称である。 第２図にはキャリッジ駆動装置の別の実施例が示さ
れ、この実施例では第１図におけるように機械台架52の
中に引抜ダイス50が支持され、かつ二つのキャリッジ5
3、54が案内レール55の中で引抜方向に移動可能に収容
されている。引抜面の下方には回転駆動可能な定置の軸
51が設けられ、この軸上に二つのスリーブ22、23が回り
止めしてしかしながら軸方向に移動可能に案内されてい
る。これらのスリーブはその外側の長手方向端部に内側
に向かう突出部56、57を支持し、これらの突出部は軸51
の中の長手方向溝58、59に係合する。両スリーブ22、23
は相互に軸方向間隔を置いて配置されている。これらの
スリーブの中央からスリーブの間及び中へ、機械台架52
に固定された中空軸60が延び、中空軸の端部ではローラ
24、25及び61、62から形成された各一つのゲージが、ス
リーブの内周28に配置されスリーブ22、23上の従属する
各一つのカム20、63を案内する。これらのカムは隆起し
て溝26の中に形成されている。カムの外周27はスリーブ
の内周28より外に向かって後退している。カム20、63は
中空軸60上でのスリーブの案内を妨げない。 駆動軸51及びそれに結合されたスリーブ22、23の回転
の際には、これらのスリーブは軸51上で軸方向に移動す
る。スリーブは同一の長手方向部分にはその外周に各一
つの第２のカム21、64が配置され、その上方に配置され
たスリーブが保持する各一つのローラゲージ65、66がこ
れらのカムに沿って一緒に案内されている。この発明に
基づくこの実施例の特殊性は、スリーブの両カムが上下
にいわば同じ「家」の異なる「階」に配置されていると
いうことである。それによりキャリッジ駆動装置は全体
として比較的短く構成されている。なぜならばカムは上
下にずれているからである。 カムの案内のための全てのローラゲージは引抜面及び
引抜キャリッジのすぐ下方に配置されている。 第３図には、軸方向に場所を無駄にすることなくカム
76でのローラ82を備えた案内部90をキャリッジ70の下面
にできるだけ近くに移す、という考えから生まれた実施
例が示されている。第３図ではこのことは、ローラ80′
による案内部が軸72の長手軸線に関して案内部90に対し
て角度αだけ傾けて配置されていることにより達成され
ている。できるだけ小さく保たれるこの傾きにより、案
内部と従属するカムとを接近するようにずらすこと、従
ってキャリッジ駆動装置の全長を短くすることが可能と
なる。角度αは90゜未満とする。 第１図及び第２図に示す実施例ではこの角度は０゜で
ある。 第４図に示す実施例はダイス台68と、機械台架69と、
機械台架の案内レール89の中で導かれたキャリッジ70、
71と、引抜機械の全長にわたって延びる軸72とを備え、
この軸上で二つのスリーブ73、74が案内され、これらの
スリーブはその外周を各二つのカム75、76、77、78を支
持し、これらのカムは全てカム77で示すような形状に構
成されている。スリーブ73、74は軸72上で軸方向に滑る
ことができ、かつ軸72に対する相対回転をフェザーキー
88により防止されている。軸72は回転駆動される。 両キャリッジの間には機械台架69を補強しローラ84、
84を取り付けるために台87が配置されている。台87には
ローラ83、84から形成された軸72上でスリーブ74を案内
するためのゲージが支持されている。機械台架上の両ロ
ーラ対79、80及び83、84は入口側から見て、従属するキ
ャリッジのローラ対81、82及び85、85の前に機械台架の
下方に配置されている。スリーブ73のカムに作用する相
関連するローラ対79、80及び81、82は、軸72の回転軸線
に対し同じ角度位置に配置されている。

【図面の簡単な説明】 第１図、第２図及び第４図はそれぞれこの発明に基づく
引抜機械の異なる実施例の軸方向断面図、第３図は更に
別の実施例の第４図に示す切断線III−IIIに相当する断
面図である。 １、２……キャリッジ、３ないし６、20、21、63、64、
75ないし78……カム、７、52、69……機械台架、８、5
1、72……軸、９……引抜軸線、10……回転軸線、11、4
9……行程、12……引抜方向、13、14、22、23、73、74
……スリーブ、17、18、19、90……案内部、24、25、3
2、33、65、66、79ないし82……ローラ、26……溝、27
……ウェブの内周面、28……スリーブの内周面、29……
引抜ダイス、30、68……ダイス台、31……ダイス保持
具、36……中央の支柱、41、42……軌道、60……中空
軸。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １． キャリッジ（１、２）がカム制御され、 カム（３、５）が、機械台架（７）の中に回転駆動
   可能に軸受支持されかつ引抜軸線（９）に対して平行に
   延びて回転する軸（８）上に配置され、 カム（３、５）が前記軸（８）に回り止めして接続
   され、 カム（３）が少なくとも一対の等間隔の軌道（41、
   42）から成り、これらの一対の軌道が軸の回転軸線（1
   0）から一定間隔を置いて前記軸（８）を囲み、かつ軸
   の周上に軸方向行程（11）を描き、 キャリッジ（１、２）の全ての軌道（41、42）の相
   対的な配置が引抜機械の運転の際に不変にされ、 キャリッジ（１、２）が機械台架（７）で引抜方向
   （12）に移動可能に導かれかつ軌道対（41、42）で案内
   され、 るようになっているコイルから引出された線材のための
   引抜機械用キャリッジ駆動装置において、 軸（８）が各キャリッジ（１、２）に対して少なく
   とも二つのカム（３〜６）を支持し、 軸上のカムが軸の一部又は軸上を案内されるスリー
   ブ（13、14）の一部を成しており、当該軸又スリープは
   引抜方向に移動可能に導かれ、キャリッジ（１、２）が
   引抜方向に前記軸又は前記スリーブ上に支持され、 キャリッジ（１、２）に付属するカム（４、５）が
   夫々機械台架（７）で導かれる、 ことを特徴とする引抜機械用キャリッジ駆動装置。 ２．カム（３、４）が軸（８）又はスリーブ（13、14）
   上に隆起して形成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ３．駆動軸（８）の端面から見て、カムの案内部（17〜
   19、90）がキャリッジ（１）からもまた機械台架（７）
   からも相互に角度αだけ傾いていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ４．傾き角αが90゜より小さいことを特徴とする特許請
   求の範囲第３項記載の装置。 ５．カム（４）の機械台架側の案内部（17）が、軸の回
   転軸線に対しキャリッジ側の案内部（19）と同じ角度位
   置に置かれていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の装置。 ６．カム（３、４）が軸（８）上に鏡面対称に又は軸上
   に導かれるスリーブ（13）上に鏡面対称に置かれている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ７． キャリッジ（１、２）がカム制御され、 カム（３、６）が、機械台架（７）の中に回転駆動
   可能に軸受支持されかつ引抜軸線（９）に対して平行に
   延びて回転する軸（８）上に配置され、 カム（３、６）が前記軸（８）と回り止めして接続
   され、 カム（３）が少なくとも一対の等間隔の軌道（41、
   42）から成り、これらの一対の軌道が軸の回転軸線（1
   0）から一定間隔を置いて前記軸（８）を囲み、かつ軸
   の周上に軸方向行程（11）を描き、 キャリッジ（１、２）の全ての軌道（41、42）の相
   対的な配置が引抜機械の運転の際に不変にされ、 キャリッジ（１、２）が機械台架（７）で引抜方向
   （12）に移動可能に導かれかつ軌道対（41、42）で案内
   され、 るようになっているコイルから引出された線材のための
   引抜機械用キャリッジ駆動装置において、 両カム（20、21）のうちの一つ（20）がスリーブ
   （22）の内周上に設けられ、 スリーブ（22）の中に固定の中空軸（60）が挿入さ
   れ、この中空軸でスリーブ（22）がカム（20）とローラ
   （24、25）とにより案内されている、 ことを特徴とする引抜機械用キャリッジ駆動装置。 ８．内側のカム（20）がカム経路に相応する溝（26）の
   中にウェブとして隆起して構成され、ウェブの内周面
   （27）がスリーブ（22）の内周（28）より外側へ後退さ
   せられていることを特徴とする特許請求の範囲第７項記
   載の装置。 ９．スリーブを機械台架に対して導くカム（４）が、引
   抜ダイス（29）のすぐそばに配置されたキャリッジ
   （１）を制御するカム（３）の出口側に配置されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第７項又は８項記載の
   装置。 １０． 機械台架（30）と、 機械台架（30）の一方の長手方向端部にあるダイス
   保持具（31）と、 引抜キャリッジ軌道の下方で引抜方向に沿って延び
   る引抜キャリッジ（１、２）のための少なくとも一つの
   駆動軸（８）とを備え、 各引抜キャリッジ（１、２）がゲージ状に形成され
   たローラ対（32、33）を備え、当該ローラ対（32、33）
   が引抜キャリッジ（１、２）の下方の駆動軸（８）上の
   カム（３）で案内され、 両キャリッジ（１、２）の間には機械台架（７）の
   支柱（36）が配置され、 ている二つの引抜キャリッジを備えた線材のためのキャ
   リッジ付引抜機械において、 軸（８）の上に各キャリッジ（１、２）と、各二つ
   のカム（３、4;5:6）を備えてキャリッジの下方に配置
   された各一つのスリーブ（13、14）とが、回り止めされ
   て軸に沿って引抜方向（12）に移動可能に案内され、 各スリーブ（13、14）の一つのカム（４、５）によ
   りこのスリーブが機械台架（７、36）で導かれ、また第
   ２のカム（３、６）によりこのスリーブがキャリッジ
   （１、２）を引抜方向（12）に導く、 ことを特徴とする引抜機械用キャリッジ駆動装置。 １１．スリーブ（13、14）を導くカム（４、５）が、機
   械台架（７）の中央の支柱（36）に向かう側のスリーブ
   の長手方向端部に配置されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第10項記載の装置。 １２．機械台架（69）側のローラ対（79、80）が入口側
   から見て、付属するスライダ（70）側のローラ対（81、
   82）の前に配置されかつダイス台（68）に固定されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第10項又は第11項記
   載の装置。