JP3511259B2 - 線材及び/又は棒をせん断するための工作機械 - Google Patents
線材及び/又は棒をせん断するための工作機械Info
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明の対象は、プレスの総
合経過内にせん断サイクルが統合された、とくに1又は
多段プレスの一部として、とくに線材及び/又は棒切断
物をせん断する反動のない高速衝撃シャーのための、一
般的には線材加工及び処理機のためのハンマ(工作機
械)である。
合経過内にせん断サイクルが統合された、とくに1又は
多段プレスの一部として、とくに線材及び/又は棒切断
物をせん断する反動のない高速衝撃シャーのための、一
般的には線材加工及び処理機のためのハンマ(工作機
械)である。
【0002】
【従来の技術】自動多段横向き送りプレスにおいて棒切
断物をせん断する装置は、ドイツ連邦共和国特許第25
26151号明細書により公知である。ここではカム制
御される衝撃レバーの端部に配置された衝撃ヘッド(ハ
ンマヘッド)は、直接刃摺動台に当たる。ハンマヘッド
の衝突の後に刃摺動台は、高い初速度で跳ね戻る(運動
量の保存)。続いて刃摺動台は、それからハンマヘッド
が刃摺動台を引渡し位置に動かし、ここから棒切断物が
送りグリッパによって受取られるようにするために、コ
イルばねによって再びハンマヘッドに接触させられる。
断物をせん断する装置は、ドイツ連邦共和国特許第25
26151号明細書により公知である。ここではカム制
御される衝撃レバーの端部に配置された衝撃ヘッド(ハ
ンマヘッド)は、直接刃摺動台に当たる。ハンマヘッド
の衝突の後に刃摺動台は、高い初速度で跳ね戻る(運動
量の保存)。続いて刃摺動台は、それからハンマヘッド
が刃摺動台を引渡し位置に動かし、ここから棒切断物が
送りグリッパによって受取られるようにするために、コ
イルばねによって再びハンマヘッドに接触させられる。
【0003】刃摺動台へのハンマヘッドの衝突が反動を
引起こし、この反動がハンマヘッドを刃摺動台から跳ね
返し、かつハンマヘッドを駆動するカム伝動装置に強力
な負荷をかけることは、その際に不利である。
引起こし、この反動がハンマヘッドを刃摺動台から跳ね
返し、かつハンマヘッドを駆動するカム伝動装置に強力
な負荷をかけることは、その際に不利である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】それ故に本発明の課題
は、カム円板になお制限された有害な力しか作用しない
ように、刃摺動台へのハンマヘッドの衝突の際の反動を
回避することにある。
は、カム円板になお制限された有害な力しか作用しない
ように、刃摺動台へのハンマヘッドの衝突の際の反動を
回避することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、とくに特許請求の範囲の上位概念に記載したよう
な衝撃シャーのためのハンマ(工作機械)において、特
許請求の範囲第1項の特徴部分の特徴によって次のよう
にして解決されている。すなわち工具支持体(せん断レ
バー)から遠い方にあるハンマヘッドの側に、分離した
質量支持体(補助レバー)が配置されており、この質量
支持体が、ハンマヘッドに接して工具支持体に向かうこ
のハンマヘッドの運動の際に、ハンマヘッドが工具支持
体に当たり、かつその際、その駆動が中断され、かつ同
時に停止するまで、このハンマヘッドに追従し、かつこ
の質量支持体が、再び駆動されるハンマヘッドが質量支
持体に当たり、かつその初期位置に戻される工具支持体
が同時に停止する瞬間から、その初期位置に戻るハンマ
ヘッドによって自身の初期位置に連行され、かつ質量支
持体の駆動される質量が、工具支持体の駆動される質量
よりも値2A/v 2 だけ大きく、その際、A及びvは、
工具支持体の運動エネルギーmv 2 /2によって行なわ
れるせん断作業の仕事量及び工具支持体(14)の作業
速度である。である。
れば、とくに特許請求の範囲の上位概念に記載したよう
な衝撃シャーのためのハンマ(工作機械)において、特
許請求の範囲第1項の特徴部分の特徴によって次のよう
にして解決されている。すなわち工具支持体(せん断レ
バー)から遠い方にあるハンマヘッドの側に、分離した
質量支持体(補助レバー)が配置されており、この質量
支持体が、ハンマヘッドに接して工具支持体に向かうこ
のハンマヘッドの運動の際に、ハンマヘッドが工具支持
体に当たり、かつその際、その駆動が中断され、かつ同
時に停止するまで、このハンマヘッドに追従し、かつこ
の質量支持体が、再び駆動されるハンマヘッドが質量支
持体に当たり、かつその初期位置に戻される工具支持体
が同時に停止する瞬間から、その初期位置に戻るハンマ
ヘッドによって自身の初期位置に連行され、かつ質量支
持体の駆動される質量が、工具支持体の駆動される質量
よりも値2A/v 2 だけ大きく、その際、A及びvは、
工具支持体の運動エネルギーmv 2 /2によって行なわ
れるせん断作業の仕事量及び工具支持体(14)の作業
速度である。である。
【0006】ハンマヘッドとともに質量支持体の質量を
動かすことによって、駆動されるハンマヘッドは、工具
支持体のために中間バッファとして使われるだけであ
り、この工具支持体に質量支持体の運動量は、質量支持
体とハンマヘッドの合計の運動量及び工具支持体とハン
マヘツドの合計の運動量が同じ大きさであるように、伝
達される。
動かすことによって、駆動されるハンマヘッドは、工具
支持体のために中間バッファとして使われるだけであ
り、この工具支持体に質量支持体の運動量は、質量支持
体とハンマヘッドの合計の運動量及び工具支持体とハン
マヘツドの合計の運動量が同じ大きさであるように、伝
達される。
【0007】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面により概略的に
示す構成によって詳細に説明する。
示す構成によって詳細に説明する。
【0008】図1及び2に、1又は多段プレス内に定置
に支持されたピン12が示されており、このピン上に、
変形プレスの一部である高速衝撃シャーのせん断レバー
14、補助レバー16及びハンマヘッド18が支持され
ている。2アームに構成されたレバー14及び16の短
いアーム20及び22の自由端の間において、ばねピン
24上に圧縮ばね26が初応力をかけて配置されてい
る。ピン30を介してハンマヘッド18にヒンジヘッド
32が作用し、このヒンジヘッドは、シリンダピストン
アセンブリー36のピストン棒34に結合されている。
シリンダピストンアセンブリー36は、ピン38を介し
て変形プレスの架台に支持されている。
に支持されたピン12が示されており、このピン上に、
変形プレスの一部である高速衝撃シャーのせん断レバー
14、補助レバー16及びハンマヘッド18が支持され
ている。2アームに構成されたレバー14及び16の短
いアーム20及び22の自由端の間において、ばねピン
24上に圧縮ばね26が初応力をかけて配置されてい
る。ピン30を介してハンマヘッド18にヒンジヘッド
32が作用し、このヒンジヘッドは、シリンダピストン
アセンブリー36のピストン棒34に結合されている。
シリンダピストンアセンブリー36は、ピン38を介し
て変形プレスの架台に支持されている。
【0009】せん断レバー14の長い方のアーム42
は、調節ねじ46を介して対向支持体48に接してお
り、この対向支持体は、機械架台に取付けられている。
同様に補助レバー16は、その長い方のアーム44の端
部に調節ねじ50を有し、この調節ねじは、調節ねじ4
6に対向して対向支持体48の他方の側に接している。
は、調節ねじ46を介して対向支持体48に接してお
り、この対向支持体は、機械架台に取付けられている。
同様に補助レバー16は、その長い方のアーム44の端
部に調節ねじ50を有し、この調節ねじは、調節ねじ4
6に対向して対向支持体48の他方の側に接している。
【0010】補助レバー16において、せん断作業を行
なう可動の補助質量56は、取付けねじ54によって長
いレバーアーム44に取付けられている。せん断レバー
14の長いアーム42に、クランプねじ60によってせ
ん断ブシュ62が取付けられている。
なう可動の補助質量56は、取付けねじ54によって長
いレバーアーム44に取付けられている。せん断レバー
14の長いアーム42に、クランプねじ60によってせ
ん断ブシュ62が取付けられている。
【0011】図1に示したせん断レバー14の位置は、
停止したせん断ブシュ62に対して一直線上に定置に配
置された別のせん断ブシュ68を通してせん断レバー1
4内に配置されたせん断ブシュ62へ、線材貯蔵部から
供給される線材66の送りを可能にする(図2)。
停止したせん断ブシュ62に対して一直線上に定置に配
置された別のせん断ブシュ68を通してせん断レバー1
4内に配置されたせん断ブシュ62へ、線材貯蔵部から
供給される線材66の送りを可能にする(図2)。
【0012】図1及び2において左側にせん断ブシュ6
8の側方に隣接して、突出しブシュ70が定置に配置さ
れており、この突出しブシュにおいて突出し押し棒72
が摺動案内されている。
8の側方に隣接して、突出しブシュ70が定置に配置さ
れており、この突出しブシュにおいて突出し押し棒72
が摺動案内されている。
【0013】図5に示されたハンマヘッドの代わりの駆
動は、カム伝動装置80を介して行なわれる。そのため
に変形プレスの伝動される軸82上に、二重カム円板8
4が回らないように配置されている。定置の回転軸受8
8内に、曲げられた二重ローラレバー(アングルレバ
ー)90が揺動可能に支持されている。このレバー90
の両方の脚92又は94に、それぞれ1つのローラ96
又は98が支持されており、これらのローラは、形状結
合して二重カム84に接している。二重ローラレバー9
0の上側の脚94は、連結棒100を介してその操作の
ためにハンマヘッド18に結合されている。
動は、カム伝動装置80を介して行なわれる。そのため
に変形プレスの伝動される軸82上に、二重カム円板8
4が回らないように配置されている。定置の回転軸受8
8内に、曲げられた二重ローラレバー(アングルレバ
ー)90が揺動可能に支持されている。このレバー90
の両方の脚92又は94に、それぞれ1つのローラ96
又は98が支持されており、これらのローラは、形状結
合して二重カム84に接している。二重ローラレバー9
0の上側の脚94は、連結棒100を介してその操作の
ためにハンマヘッド18に結合されている。
【0014】カム伝動装置80の代わりに、ハンマヘッ
ド18の駆動のために、例えばクランク伝動装置又はサ
ーボモータを使用してもよい。
ド18の駆動のために、例えばクランク伝動装置又はサ
ーボモータを使用してもよい。
【0015】高速衝撃シャーの動作様式は、3つすべて
のレバー14、16及び18が互いに接した図1による
状態から出発すると、次のとおりである:まだ一直線上
にあるせん断ブシュ68及び62を通して線材66を送
る間に、ハンマヘッド18は、カム伝動装置80により
又はシリンダピストンアセンブリー36のピストン棒側
の作用によってせん断レバー14から離され、かつこれ
は、図3に示されたハンマヘッド18及び補助レバー1
6の回転位置に達するまで、その際に補助レバー16を
連行する。その際、ばね26は、さらに強力に初応力を
かけられ、かつその際、せん断レバー14を対向支持体
48に接触したまま維持する。
のレバー14、16及び18が互いに接した図1による
状態から出発すると、次のとおりである:まだ一直線上
にあるせん断ブシュ68及び62を通して線材66を送
る間に、ハンマヘッド18は、カム伝動装置80により
又はシリンダピストンアセンブリー36のピストン棒側
の作用によってせん断レバー14から離され、かつこれ
は、図3に示されたハンマヘッド18及び補助レバー1
6の回転位置に達するまで、その際に補助レバー16を
連行する。その際、ばね26は、さらに強力に初応力を
かけられ、かつその際、せん断レバー14を対向支持体
48に接触したまま維持する。
【0016】この時、圧力媒体によるピストン側の作用
によりシリンダピストンアセンブリー36は、又はカム
伝動装置80は、ハンマヘッド18を再び図1に示され
た初期位置に加速し始める。その際、ばね26は、補助
レバー16をハンマヘッド18に接触して保持する。せ
ん断ブシュ62内への線材送りの終了後に、加速された
ハンマヘッド18は、補助レバー16及びここに取付け
られた補助質量56とともに、所定の速度でせん断レバ
ー14に当たる。この時、せん断レバー14は、即座に
ハンマヘッド18と同じ速度で、ピン12の回りにおい
て図1において左に動く。
によりシリンダピストンアセンブリー36は、又はカム
伝動装置80は、ハンマヘッド18を再び図1に示され
た初期位置に加速し始める。その際、ばね26は、補助
レバー16をハンマヘッド18に接触して保持する。せ
ん断ブシュ62内への線材送りの終了後に、加速された
ハンマヘッド18は、補助レバー16及びここに取付け
られた補助質量56とともに、所定の速度でせん断レバ
ー14に当たる。この時、せん断レバー14は、即座に
ハンマヘッド18と同じ速度で、ピン12の回りにおい
て図1において左に動く。
【0017】運動する補助レバー16に蓄積された運動
エネルギーは、ハンマヘッド18を介してせん断レバー
14に伝達されるので、補助レバー16は、即座に停止
する(運動量保存の物理法則)。ハンマヘツド18に、
それ以外に線材66のせん断に必要なエネルギーに相当
するそれ以上の反作用力は導入されていない。この追加
的なエネルギーは、経験的に見付けることができ、かつ
運動する補助質量56として準備することができる。
エネルギーは、ハンマヘッド18を介してせん断レバー
14に伝達されるので、補助レバー16は、即座に停止
する(運動量保存の物理法則)。ハンマヘツド18に、
それ以外に線材66のせん断に必要なエネルギーに相当
するそれ以上の反作用力は導入されていない。この追加
的なエネルギーは、経験的に見付けることができ、かつ
運動する補助質量56として準備することができる。
【0018】図4に、逆転係止位置におけるハンマヘッ
ド18及びせん断レバー14が示されている。ここにお
けるその不変の間に、せん断ブシュ62及び68によっ
てせん断されたエンドレス線材66の線材片76は、突
出しブシュ70内に摺動案内された突出し押し棒72に
よって、周知のように変形プレスの後続処理のためにせ
ん断ブシュ62から突出される。線材片76を突出すた
めのせん断レバー14の逆転位置は、シリンダピストン
アセンブリー36のそれ以上の作用により、又はカム伝
動装置80によって達成され、その際、せん断レバー1
4は、ばね26の力に抗してハンマヘッド18によって
対向支持体48から離される。
ド18及びせん断レバー14が示されている。ここにお
けるその不変の間に、せん断ブシュ62及び68によっ
てせん断されたエンドレス線材66の線材片76は、突
出しブシュ70内に摺動案内された突出し押し棒72に
よって、周知のように変形プレスの後続処理のためにせ
ん断ブシュ62から突出される。線材片76を突出すた
めのせん断レバー14の逆転位置は、シリンダピストン
アセンブリー36のそれ以上の作用により、又はカム伝
動装置80によって達成され、その際、せん断レバー1
4は、ばね26の力に抗してハンマヘッド18によって
対向支持体48から離される。
【0019】突出し押し棒72が再びせん断レバー14
のせん断ブシュ62から出された後に、ハンマヘッド1
8、せん断レバー14及び補助レバー16は、シリンダ
ピストンアセンブリー36のピストン棒側の作用により
又はカム伝動装置80により、再び図3に示した回転位
置に動かされ、その際、前記の運動は逆に経過し、すな
わちハンマヘッド18が停止した補助レバー16に衝突
した際に、この補助レバーは、ハンマヘッド18及びせ
ん断レバー14から運動量を受取り、かつハンマヘッド
18は、補助レバー16とともに遅れることなく引続き
動く。
のせん断ブシュ62から出された後に、ハンマヘッド1
8、せん断レバー14及び補助レバー16は、シリンダ
ピストンアセンブリー36のピストン棒側の作用により
又はカム伝動装置80により、再び図3に示した回転位
置に動かされ、その際、前記の運動は逆に経過し、すな
わちハンマヘッド18が停止した補助レバー16に衝突
した際に、この補助レバーは、ハンマヘッド18及びせ
ん断レバー14から運動量を受取り、かつハンマヘッド
18は、補助レバー16とともに遅れることなく引続き
動く。
【0020】せん断レバー14と質量支持体、すなわち
補助レバー16との間のハンマヘッド18の本発明にと
って重要な配置は、ここにおいてまず補助質量56を除
外して、停止状態においてそのうち2つの同じ質量の側
方の球が任意の質量の中央の球に点状に接触する3つの
理想球の振り子の1つの平面内における物理的な配置に
対比することができる。その際、中央及び一方の側方の
球が一緒になって他方の側方の球から離され(振り子転
向により)、かつ続いて一緒に釈放されると、中央の球
がこれまで停止していた側方の球に当たり、かつこれを
連行するときに、追従する側方の球は停止する。その
際、重力以外に力が作用しなければ、運動量及びエネル
ギー保存の法則が成立つ。すなわちとくに中央の球は、
追従する側方の球の運動量を突放される側方の球に伝達
し、かつ同時にその自身の運動量を変わらずに保存する
ので、一方の側方の球だけが、両方とも停止した中央及
び他方の側方の球から単独で離され、かつ釈放されると
きの同じ球振り子装置におけるように、完全な運動量の
伝達は行なわれない。
補助レバー16との間のハンマヘッド18の本発明にと
って重要な配置は、ここにおいてまず補助質量56を除
外して、停止状態においてそのうち2つの同じ質量の側
方の球が任意の質量の中央の球に点状に接触する3つの
理想球の振り子の1つの平面内における物理的な配置に
対比することができる。その際、中央及び一方の側方の
球が一緒になって他方の側方の球から離され(振り子転
向により)、かつ続いて一緒に釈放されると、中央の球
がこれまで停止していた側方の球に当たり、かつこれを
連行するときに、追従する側方の球は停止する。その
際、重力以外に力が作用しなければ、運動量及びエネル
ギー保存の法則が成立つ。すなわちとくに中央の球は、
追従する側方の球の運動量を突放される側方の球に伝達
し、かつ同時にその自身の運動量を変わらずに保存する
ので、一方の側方の球だけが、両方とも停止した中央及
び他方の側方の球から単独で離され、かつ釈放されると
きの同じ球振り子装置におけるように、完全な運動量の
伝達は行なわれない。
【0021】アセンブリー36又は伝動装置80は、機
械的に同期した作業を可能にし、かつ所望のせん断速度
をあらかじめ与えることができるようにするために、ハ
ンマヘッド18の駆動装置として必要である。ハンマヘ
ッド18の質量は、それほど重大な問題ではない。
械的に同期した作業を可能にし、かつ所望のせん断速度
をあらかじめ与えることができるようにするために、ハ
ンマヘッド18の駆動装置として必要である。ハンマヘ
ッド18の質量は、それほど重大な問題ではない。
【図1】せん断運動の初期位置を示す構成の正面図であ
る。
る。
【図2】図1の構成の平面図である。
【図3】せん断レバーの方向にハンマを加速する直前の
ハンマの位置における構成の図である。
ハンマの位置における構成の図である。
【図4】可動のせん断レバーのせん断ブシュから線材切
断物を突出す停止位置における構成の図である。
断物を突出す停止位置における構成の図である。
【図5】図3に相当するが代替ハンマ駆動装置を有する
ハンマ位置における構成の図である。
ハンマ位置における構成の図である。
12 ピン
14 せん断レバー
16 補助レバー
18 ハンマヘッド
26 圧縮ばね
34 押し及び引っ張り棒
36 シリンダピストンアセンブリー
46 調節ねじ
48 対向支持体
50 調節ねじ
56 補助質量
62 せん断ブシュ
66 線材
68 せん断ブシュ
70 突出しブシュ
72 突出し押し棒
76 線材片
80 カム伝動装置
90 アングルレバー
92 レバー脚
94 レバー脚
96 ローラ
98 ローラ
100 押し及び引っ張り棒
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭50−27171(JP,A)
特開 昭52−3781(JP,A)
特開 昭63−93514(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
B23D 17/06
B23D 23/00
Claims (6)
- 【請求項1】 衝撃速度に駆動可能なハンマヘッド、及
びこれにより作用を受けることができる工具支持体を有
する、線材及び/又は棒をせん断するための工作機械に
おいて、工具支持体(せん断レバー14)から遠い方に
あるハンマヘッド(18)の側に、分離した質量支持体
(補助レバー16)が配置されており、この質量支持体
が、ハンマヘッド(18)に接して工具支持体(14)
に向かうこのハンマヘッドの運動の際に、ハンマヘッド
(18)が工具支持体(14)に当たり、かつその際、
その駆動が中断され、かつ同時に停止するまで、このハ
ンマヘッドに追従し、かつこの質量支持体(16)が、
再び駆動されるハンマヘッド(18)が質量支持体(1
6)に当たり、かつその初期位置に戻される工具支持体
が同時に停止する瞬間から、その初期位置に戻るハンマ
ヘッド(18)によって自身の初期位置に連行され、か
つ質量支持体(16)の駆動される質量が、工具支持体
(14)の駆動される質量よりも値2A/v 2 だけ大き
く、その際、A及びvは、工具支持体(14)の運動エ
ネルギーmv 2 /2によって行なわれるせん断作業の仕
事量及び工具支持体(14)の作業速度であることを特
徴とする、線材及び/又は棒をせん断するための工作機
械。 - 【請求項2】 ハンマヘツドの作用を受ける工具支持体
が、戻しばねによりその初期位置に戻ることができる、
工作機械において、工具支持体及び質量支持体が、共通
の回転軸線(ピン12)を備えかつそれぞれ長いレバー
アーム及び短いレバーアームを備えたレバー(14及び
16)として形成されており、この回転軸線上におい
て、両方のレバー(14及び16)の間にハンマヘッド
(18)が揺動可能に支持されており;その際、両方の
レバー(14及び16)の長いレバーアームが、それぞ
れ工具(せん断ブシュ62)及び交換可能な補助質量
(56)を支持し、かつそれぞれ1つのストッパ(調節
ねじ46及び50)を備え、これらのストッパが、ハン
マヘツドの揺動範囲に配置された定置の対向ストツパ
(対向支持体48)に当たることができ、両方のレバー
(14及び16)の短いアームの間に戻しばね(圧縮ば
ね26)が締付けられていることを特徴とする、請求項
1に記載の工作機械。 - 【請求項3】 ハンマヘッド(18)が、ここに揺動可
能に関節結合された押し及び引っ張り棒(34;10
0)によって駆動可能であることを特徴とする、請求項
1又は2に記載の工作機械。 - 【請求項4】 押し及び引っ張り棒が、シリンダピスト
ンアセンブリー(36)のピストン棒(34)であるこ
とを特徴とする、請求項3に記載の工作機械。 - 【請求項5】 形状結合するカム伝動装置(80)を有
し、このカム伝動装置の2つのローラ(96及び98)
が、アングルレバー(90)に支持されている、工作機
械において、押し及び引っ張り棒(100)が、アング
ルレバー(90)の両方の脚(92及び94)のうちの
一方(94)に関節結合されていることを特徴とする、
請求項3に記載の工作機械。 - 【請求項6】 可動(62)及び定置(68)のせん断
ブシュを有する衝撃シャーにおける工作機械の利用にお
いて、工具支持体(せん断レバー14)が、可動のせん
断ブシュ(62)を収容し、かつ両方のせん断ブシュ
(62及び68)が切断すべき材料(線材66)に沿っ
て一直線上にある初期位置と、可動のせん断ブシュ(6
2)が切断された材料(線材片76)に沿って定置の突
出しブシュ(70)と一直線上にある最終位置との間に
おいて可動であり、この突出しブシュ内に突出し押し棒
(72)が案内されていることを特徴とする、請求項1
ないし5の1つに記載の工作機械の利用。
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