JP3343220B2 - プレス、特にはパンチプレス - Google Patents
プレス、特にはパンチプレスInfo
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Description
加圧コラムと該加圧コラムに回動可能に設けられたラム
を有し、このラムが間欠的に前進するストリップ状のワ
ークピースの成形加工のための少なくとも1つの工具に
接続可能となっているプレスであって、マシンフレーム
と、該マシンフレーム内に支持された駆動軸と、該駆動
軸上に偏心して支持された少なくとも1つの接続ロッド
ユニットを含むプレスに関するものである。
おいてパンチプレスと定義されており、本発明は特にい
わゆる高速パンチプレスに関するものである。現在、こ
のようなプレスは大きな定格力を有するものとして設計
されており、工具のマウントのための大きな空間を有し
ている。ラムは動力伝達要素の配列を介してパンチプレ
スの駆動軸によって駆動されるが、動力伝達要素は極め
て剛性の高い設計のものでなければならず、高いばね率
を有し、これに応じて、大きな質量を有していなければ
ならない。
おける極めて多数のストロークにおいて極めて大きな質
量が移動することになり、極めて大きな質量力ならびに
大きな加速力および減速力が生じる。
て大きな慣性力および慣性モーメントがラムおよび動力
伝達要素によって発生するのみならず、均衡させなけれ
ばならない不均衡による極めて大きな力およびモーメン
トが発生する。不均衡の力およびモーメントを均衡させ
るためには釣合錘装置、すなわち釣合質量が必要である
が、これらは付加的な慣性力および慣性モーメントを発
生し、それらの軸受およびそれらの駆動部材の軸受に摩
擦力を生じる。
らが製造する製品の精度および品質に関して高度な要求
がある。
決手段を有する数多くのパンチプレスが知られるように
なったが、ある課題の領域では有利な設計でも他の課題
の領域では短所となることが多い。
ンチプレスは加圧コラム間の距離が大きく、傾斜に対す
るラムの剛性に関して利点を有している。さらに、駆動
軸からラムに駆動力を伝達する構造部材は、垂直方向に
振動する質量が最大限に均衡するように設計されてい
る。しかしながら、垂直方向に振動する質量を完全に均
衡させるためにはさらに釣合錘ユニットが必要であり、
この結果、軸受に付加的な慣性力および摩擦力が生じ
る。特に、駆動力を駆動軸からラムに伝達する機構の部
材は長い動力伝達路が存在するように設計されるが、こ
の結果、機構には大きなばね弾性が生じ、これはパンチ
ング工程に悪影響を及ぼす。ラムの高さ位置を調節する
ために使用され、パンチング力の反作用点、すなわち上
記パンチプレスのダブルアームレバーの支点に位置する
構造部材にはパンチング力の2倍の力がかかる。
ム上に駆動力を伝達する機構部分が長い動力伝達路を形
成しないパンチプレスを開示している。シングルアーム
レバーを介する力の分布によって、接続ロッド上および
ラムの高さ位置調節用構造部材上に作用する力は減少す
る。しかしながら、加圧コラム間の距離は短く、これは
ラムの傾斜に対する剛性に関しては短所である。さら
に、大きな釣合質量が必要であり、これらは対応する大
きな慣性力、慣性モーメント、および軸受摩擦を生じ
る。
は、駆動軸とラムとの間の動力伝達路が短く、ばね弾性
が小さいが、加圧コラム間の距離をラムの傾斜に有利に
対抗するような大きなものとすることができ、駆動力を
ラムに伝達する構造部材の質量を過度に増大させること
なく、工具のマウントのために長い空間を与えることが
でき、垂直に作用する釣合質量を必要としないパンチプ
レス、特に高速パンチプレスを提供することにある。
ユニットが各加圧コラムに各揺動部材および該揺動部材
に回動可能に設けられたシングルアームレバーを介して
接続されたパンチプレスによって、達成される。
駆動軸から駆動力をラムに伝達することのできる構造部
材が剛性であって、ばね性をほぼ有さないように設計さ
れ、パンチプレス中に工具を受容するための長い空間が
ある際にも小さな移動質量を形成するという点において
見出される。したがって、小さな質量の釣合錘しか必要
としない。さらに、パンチプレスの運転においては、質
量についての小さな動力および慣性モーメントならびに
最低限の軸受摩擦しか生じない。
説明により、本発明はよりよく理解され、上記以外の目
的も明らかになるであろう。
2内に支持されており、マシンフレーム2は頂部におい
て天板3によって閉鎖されている。駆動軸1の駆動は
(図示せず)モーターによりなされるものであり、その
ベルトドライブのうち、ベルトプーリー4が図示されて
いる。駆動力はベルトプーリー4から切断/連結装置5
を介して駆動軸1上に伝達される。このような切断/連
結装置は一般に知られており、その詳細な記載について
はCH−A−546141を参照することができる。
切断ディスク6を図3に示してある。
一般に参照番号8で示される接続ロッドユニットが支持
される。
続ロッドユニット8は2本の接続ロッド部材9,10を
含む。さらに後から詳述する図5および6に示す第2実
施例では、接続ロッドユニット8は4本の接続ロッド部
材11,12,13,14を含む。
らに共通する接続ロッドピン15が受容されている。こ
の接続ロッドピン15はその両端においてスライダ部材
16,17に接続されている。スライダ部材16はガイ
ド18内でガイドされ、スライダ部材17はガイド19
内でガイドされる。
が接続ロッドピン15に回動可能に取り付けられてい
る。リンク部材20,21は第1のリンク部材対を形成
し、そのリンク部材20,21の上端は接続ロッド部材
10内に突出する。
対を形成し、そのリンク部材22,23の上端は接続ロ
ッド部材9内に突出する。
材20はその下端において第1の回動ピン部材24に回
動可能に取り付けられている。第1のリンク部材対2
0,21のリンク部材21は第2の回動ピン部材25に
回動可能に取り付けられている。第2のリンク部材対2
2,23のリンク部材22も第2の回動ピン部材25に
回動可能に取り付けられている。第2のリンク部材対2
2,23のリンク部材23は第3の回動ピン部材26に
回動可能に取り付けられている。
ピン部材26は第1のダブルアームレバー27内に挿入
され、後者はしたがって、接続ロッド部材9および10
に回動可能に取り付けられているリンク部材20および
23のダブルアームレバー27の上下回動に追従する。
ブルアームレバー28内に挿入され、後者はしたがっ
て、ダブルアームレバー27の上下回動を吸収するリン
ク部材21および22を介し、接続ロッド部材9および
10に回動可能に取り付けられている。
て作用するダブルアームレバー27,28は点対称に、
すなわち両側のレバーアームが同一の長さを有するよう
に設計されている。しかしながら、異なる長さのレバー
アームを有する実施例も想定できる。ダブルアームレバ
ー27,28はマシンフレーム2中に、両端が支持され
るロッドピン29,30を介して支持される(図2およ
び図4)。
い側の端においてダブルアームレバー27,28は回動
ピン31,32を介してシングルアームレバー33,3
4に取り付けられている。他端において、シングルアー
ムレバー33,34は、回動ピン35,36およびリン
ク部材37,38を介して、ラム57の高さ位置を調節
するための装置41,42のスピンドルナット39,4
0に回動可能に取り付けられている。この装置のうち、
スピンドル43,44、マシンフレーム2内のスピンド
ルナット39,40を直線的にガイドするためのピン4
5,46、およびスピンドル43,44を回転するため
の駆動歯車47,48が図示してある。図4では、参照
番号33,34で示されるものに加えて、参照番号3
3’,34’で示されるシングルアームレバーが設けら
れている。これは、構造的な理由により、これらレバー
が各々、並列して配された2本のシングルアーム、すな
わち33,33’と34,34’を含んでいることによ
る。
装置の詳細な記載はUS−A−5052257に開示さ
れている。加圧コラム51,52は回動ピン49,50
を介して各シングルアームレバー33,34に回動可能
に取り付けられ、これら加圧コラム51,52は可撓シ
ール53,54を通って延び、連結ピン55,56を介
してラム57に回動可能に取り付けられる。
52を支持する回動ピン49,50とラムの高さを調節
するための装置における回動ピン35,36との距離
は、加圧コラム51,52を支持する回動ピン49,5
0とダブルアームレバー27,28における回動ピン3
1,32との間の距離よりも大きい。これらの相対距離
は必須のものではない。他の実施例では他の距離関係と
してもよい。
下向きに突出し、コラムガイド61,62内で加工すべ
きストリップの前方の面60内にガイドされる。パンチ
プレスにおいて、ストリップ前方の面60は、パンチプ
レス内で処理中もしくは処理されるべき段階的に供給さ
れる金属ストリップによって画定される面として定義さ
れる。マシンフレーム2に設けられた工具担持面63は
ラム57の下方に位置する。
9,10は頂部に突出延長部64,65を有する。これ
ら突出延長部64,65には側方棒部66,67が回動
可能に取り付けられ、突出延長部64,65から互いに
反対方向に延びている。参照番号68,69は回動ピン
を示す。突出延長部64,65から遠い端において、こ
れら側方棒部66,67は、回動ピン70,71を介し
て、偏心支持された釣合錘体72,73に連結されてい
る。これら釣合錘体72,73の支持位置を参照番号7
4,75で示す。
チプレスの回転する不均衡な質量の水平成分を均衡させ
ることにある。
ム57を駆動させるための全構造部材およびラム57自
体の質量は、垂直方向に不均衡が生じないように、すな
わち不均衡の垂直成分を均衡させるための付加的な釣合
質量が全く必要でないように、決定される。
力伝達路およびパンチプレスの対応する構造部材の設計
を考慮すると、以下のことが認められる。
距離をおいて配されている。したがって、これらは可能
な限り最も外側の点でラム57に回動可能に取り付けら
れ、ラム57の偏心パンチ負荷時において傾斜に対する
抵抗が確保されるようにする。
力伝達路は極めて短い。したがって、動力伝達時に行わ
れる構造部材のパンチング作業による負荷にさらされた
際に最低限のばね性が確保されるようになっており、こ
れら部材はこれに対応して極めて堅い構造部材である。
さらに、これら構造部材は全体的に小さな質量を示すよ
うに設計される。したがって、加速力および減速力も小
さく、さらに、軸受の負荷および、これに対応して、軸
受の摩擦を低い値に保持することができる。この結果、
パンチプレスの駆動力を低い値に保持することができ
る。
い精度で製造することが可能である。
向において、明らかに最上位置(上死点位置)と最下位
置(下死点位置)との間で移動し、上死点位置と下死点
位置とから同じ距離にある中間位置を通過することが認
められる。
部材の回動点の幾何学軸は幾何学直線を画定する。これ
は、図2に示すように、ボルトおよびピン、一方では2
4,30,32,50,36、他方では24,29,3
1,49,35の長手中心軸が1本の共通な直線上に位
置することを意味する。これによって、パンチプレスの
運転時に、レバー28,34および27,33の偏向が
それぞれ最低限に制限されるという利点が得られる。
レスの上述の実施例は特に、単軸二点パンチプレス、す
なわち、2つの加圧コラム51,52を有するパンチプ
レスである。
点パンチプレスとして実施することもでき、その実施例
を以下、図5および6を参照して説明する。
に用いられた参照番号と同じものを可能な限り用いるも
のとする。
2内に支持された駆動軸1を含み、その天板を参照番号
3で示す。
ーリー4が図示されたベルトドライブを介して進む。参
照番号5は切断/連結手段を示し、その切断ディスク6
を認めることができる。
ッドユニット8は並列して配された4つの接続ロッド部
材11,12,13,14を含んでいる。接続ロッド部
材11,12,13,14は全てに共通な接続ロッドピ
ン15に連結されている。
て、それぞれスライダ部材16および17内に突出し、
別のスライダ部材76がその中心領域に位置する。スラ
イダ部材16,17はガイド18,19内でガイドさ
れ、スライダ部材76はガイド77内でガイドされる。
1,82,83,84,85が接続ロッドピン15上に
支持されている。
ッド部材11,12に回動可能に取り付けられた4つの
リンク部材78,79,80,81は第1のリンク部材
群を形成し、接続ロッドピン15を介して2つの接続ロ
ッド部材13,14に回動可能に取り付けられた4つの
リンク部材82,83,84,85は第2のリンク部材
群を形成する。
1の2つの直接並列して配された内側リンク部材79,
80は、双方に共通な回動ピン部材86を介して、第1
のダブルアームレバー87に回動可能に取り付けられて
いる。
1の2つの外側リンク部材78,81は、それぞれ別の
回動ピン部材88および89を介して、第2のダブルア
ームレバー90に回動可能に取り付けられている。
5の2つの直接並列して配された内側リンク部材83,
84は、双方に共通なもう1つの回動ピン部材91を介
して、第3のダブルアームレバー92に回動可能に取り
付けられている。
5の2つの外側リンク部材82,85は、それぞれ別の
回動ピン部材93および94を介して、第4のダブルア
ームレバー95に回動可能に取り付けられている。
ー87の側方に位置する第3のダブルアームレバー92
は双方に共通なロッドピン30上に支持されている。
このレバー90の側方に位置する第4のダブルアームレ
バー95は双方に共通な連結ピン29上に支持されてい
る。
ン96を介して、第1のシングルアームレバー97に回
動可能に取り付けられており、第1のシングルアームレ
バー97には第1の加圧コラム98が回動可能に設けら
れている。第2のダブルアームレバー90は、回動ピン
99を介して、第2のシングルアームレバー100に回
動可能に取り付けられており、第2のシングルアームレ
バー100には第2の加圧コラム101が回動可能に設
けられている。第3のダブルアームレバー92は、回動
ピン102を介して、第3のシングルアームレバー10
3に回動可能に取り付けられており、第3のシングルア
ームレバー103には第3の加圧コラム104が回動可
能に設けられている。第4のダブルアームレバー95
は、回動ピン105を介して、第4のシングルアームレ
バー106に回動可能に取り付けられており、第4のシ
ングルアームレバー106には第1の加圧コラム107
が回動可能に設けられている。
107は、ラム57の四点支持が存在するように、一緒
にラム57に回動可能に取り付けられる。
ト、例えば、質量釣合錘およびそれらの駆動、ラムの高
さ位置調節、ラムのガイド等は第1の実施例の対応する
構造と同様に設計されており、その説明を繰り返す必要
はない。ここで記すべきことは、第2の実施例において
は様々な構造部材が第1の実施例の2倍の数だけ存在し
ていることのみである。第2の実施例の長手断面は図1
による第1の実施例の長手断面に相当する。
載したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、
請求項の範囲内において様々な具体化および実施が可能
であることが明確に理解されるべきである。
図と同様な断面図。
4に示す断面図と同様な断面図。
部材 27,28,87,90,92,95 ダブルアームレ
バー 29,30 ロッドピン 33,33’,34,34’,97,100,103,
106 シングルアームレバー 41,42 ラムの高さ位置を調節するための装置 51,52,98,101,104,107 加圧コラ
ム 57 ラム 64,65 突出延長部 66,67 側方棒部 72,73 釣合錘体
Claims (9)
- 【請求項1】 少なくとも1つの加圧コラムと、前記少
なくとも1つの加圧コラムに回動可能に取り付けられた
ラムとを有し、前記ラムは、間欠的に進行するストリッ
プ状ワークピースの成形加工のための少なくとも1つの
工具に接続可能なプレスであって、マシンフレーム
(2)と、該マシーンフレーム内に支持された駆動軸
(1)と、該駆動軸(1)に偏心して支持された少なく
とも1つの接続ロッドユニット(8)を含むプレスにお
いて、 前記接続ロッドユニット(8)が、各揺動部材(27,
28;87,90,92,95)、及び該揺動部材に回動
可能に取り付けられ、ダブルアームレバーとして形成さ
れたシングルアームレバー(33,34;97,100,
103,106)を介して各加圧コラム(51,52;8
9,101,104,107)に連結され、前記ダブルア
ームレバー(27,28;87,90,92,95)が、リ
ンク部材(20,21,22,23,;78〜85)を介し
て接続ロッドユニット(8)に回動可能に取り付けら
れ、また、プレスの1つの運転状態において、その回動
軸及び回転軸は、シングルアームレバー(33,34;
97,100,103,106)がラム(57)の高さ位
置を調節するための装置(41,42)に接続されてい
る点(箇所)、加圧コラム(51,52;98,101,
104,107)がシングルアームレバー(33,34;
97,100,103,106)に回動可能に取り付けら
れている点、シングルアームレバー(33,34;97,
100,103,106)がダブルアームレバー(27,
28;87,90,92,95)に回動可能に取り付けら
れている点、ダブルアームレバー(27,28;87,9
0,93,95)が回動可能に支持されている点及び前記
ダブルアームレバー(27,28;87,90,93,9
5)が、それらを接続ロッドユニット(8)に連結する
リンク部材(20〜23;79〜85)に回動可能に取
り付けられている点のそれぞれの全てに共通する直線上
に配置されることを特徴とするプレス。 - 【請求項2】 前記揺動部材(27,28;87,9
0,92,95)が点対称に形成されており、その対称
点において支持されていることを特徴とする請求項1に
記載のプレス。 - 【請求項3】 揺動部材を形成するダブルアームレバー
(27,28;87,90,92,95)がマシンフレ
ーム(2)内において固定軸(29,30)の周りを回
転するように支持されており、一端において前記接続ロ
ッドユニット(8)に回動可能に、他端において前記シ
ングルアームレバー(33,34;97,100,10
3,106)に直接取り付けられており、前記シングル
アームレバー(33,34;97,100,103,1
06)は、そのダブルアームレバー(27,28;8
7,90,92,95)から遠い側の端において、ラム
(57)の高さ位置を調節するための装置(41,4
2)に回動可能に取り付けられ、該装置(41,42)
はマシンフレーム(2)に取り付けられていることを特
徴とする請求項1又は2に記載のプレス。 - 【請求項4】 プレス運転時に移動する構造部材の寸
法、質量およびレバーアーム長が、プレス運転時に運動
質量の垂直成分がゼロになり、質量の垂直均衡のための
構造が不要となるように選択されていることを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかの項に記載のプレス。 - 【請求項5】 接続ロッドユニット(8)が、駆動軸
(1)に対して、接続ロッドユニット(8)がリンク部
材(20〜23;78〜85)に回動可能に取り付けら
れた点の反対側に位置する突出延長部(64,65)を
含み、前記リンク部材(20〜23;78〜85)を介
して接続ロッドユニット(8)はダブルアームレバー
(27,28;87,90,92,95)に接続されて
おり、さらに、側方棒部(66,67)が突出延長部
(64,65)から互いに反対方向に延び、それぞれ突
出延長部(64,65)から遠い側の端部において、偏
心支持された質量釣合錘体(72,73)に回動可能に
取り付けられ、該質量釣合錘体はプレスの回転不均衡質
量の水平成分を均衡させることができるようになってい
ることを特徴とする請求項1〜4のいずれかの項に記載
のプレス。 - 【請求項6】 接続ロッドユニット(8)が少なくとも
2つの接続ロッド部材(9,10;11〜14)を備
え、該接続ロッド部材(9,10;11〜14)は、リ
ンク部材(20〜23;78〜85)を介して、駆動軸
(1)から離れた端で接続ロッドピン(15)を受容し
て互いから離れる方向に延びる少なくとも2つのダブル
アームレバー(27,28;87,90,92,95)
に接続され、該接続ロッドピンは接続ロッド部材(9,
10;11〜14)を直線的にガイドするためのスライ
ダ部材(16,17;76)に接続され、該接続ロッド
ピン(15)上において、リンク部材(20,21;2
2,23;78,79;80,81;82,83;8
4,85)は対に配され、各対のリンク部材(20,2
1;22,23;78,79;80,81;82,8
3;84,85)はそれらの第1の端において各接続ロ
ッド部材(9,10;11〜14)内に突出しているこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれかの項に記載のプ
レス。 - 【請求項7】 リンク部材各対の1リンク部材(20,
23;78,81;82,85)が回動ピン部材(2
4,26;88,89;93,94)を介してダブルア
ームレバーの1つ(27;90,95)に回動可能に取
り付けられ、他のリンク部材(21,22;79,8
0;83,84)が別の回動ピン部材(25,80,9
1)を介して、第1のダブルアームレバーとは反対方向
に延びる別のダブルアームレバー(28;87,92)
に回動可能に取り付けられていることを特徴とする請求
項6に記載のプレス。 - 【請求項8】 接続ロッドユニット(8)が、2つの並
列して配されたロッド部材(9,10)と、これらに応
じて、並列して配された4つのリンク部材(20〜2
3)からなる群とを備え、このうち、2つの直接並列し
て配された内側リンク部材(21,22)は双方に共通
な回動ピン部材(25)を介してダブルアームレバーの
1つ(28)に回動可能に取り付けられ、該群の互いか
ら離れて配された他の2つの外側リンク部材(20,2
3)はそれぞれ別の回動ピン部材(24,26)によ
り、第1のレバーとは反対方向に突出する別のダブルア
ームレバー(27)に回動可能に取り付けられているこ
とを特徴とする請求項7に記載のプレス。 - 【請求項9】 接続ロッドユニットが、並列して配され
た4つの接続ロッド部材(11〜14)および、これら
に応じて、各々並列して配された4つのリンク部材から
なる2つの群(78〜81;82〜85)に分割されて
並列に配された8つのリンク部材(78〜85)を備
え、1つの群(78〜81)のうちの直接並列して配さ
れた2つの内側リンク部材(79,80)は双方に共通
な回動ピン部材(86)を介して第1のダブルアームレ
バー(87)に回動可能に取り付けられ、この1つの群
(78〜81)の互いから離れて配された他の2つの外
側リンク部材(78,81)はそれぞれ別の回動ピン部
材(88,89)を介して、第1のダブルアームレバー
(87)とは反対方向に延びる第2のダブルアームレバ
ー(90)に回動可能に取り付けられており、他の群の
リンク部材(82〜85)のうちの直接並列して配され
た2つの内側リンク部材(83,84)は別の回動ピン
部材(91)を介して、第1のダブルアームレバー(8
7)と同じ方向に延びる第3のダブルアームレバー(9
2)に回動可能に取り付けられ、該他の群のリンク部材
(82〜85)の互いから離れて配された他の2つの外
側リンク部材(82,85)は、それぞれ別の回動ピン
部材(93,94)を介して、第3のダブルアームレバ
ー(92)とは反対方向に延びる第4のダブルアームレ
バー(95)に回動可能に取り付けられ、これら4本の
ダブルアームレバー(87,90,92,95)は、そ
れぞれ、プレスのラム(57)が4つの加圧コラム(9
8,101,104,107)上に懸架されるように、
加圧コラム(98,101,104,107)に設けら
れたシングルアームレバー(97,100,103,1
06)に回動可能に取り付けられていることを特徴とす
る請求項7に記載のプレス。
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