JP6176742B2 - プレス機 - Google Patents

Description

本発明は、粉末材料、例えば、金属粉末またはセラミック粉末からペレットを作成するためのプレス機に関する。

粉末材料は、モールドホルダに充填され、その後、上部パンチと下部パンチとによってモールドホルダ内でペレットにプレス加工される。このようなプレス機の１つは、例えば、特許文献１から周知である。この周知のプレス機は、プレス機の上部、下部、およびプレス機の上部と下部を互いに接続する垂直柱を有するプレス機フレームを有する。プレス加工の過程で力束内の全ての部品を出来るだけ正確に位置合わせすることは、該プレス機によるプレス加工の結果およびプレス機の摩耗にとって決定的に重要である。周知のプレス機では、複数の部品は、通常は別個に製造され、部品のレベルが力束内にある。

その結果、製造上の公差が増して、プレス機による強い力のために、プレス機の部品が変形する場合がある。特に、上部パンチおよび下部パンチを駆動させる上部駆動ユニットの軸および下部駆動ユニットの軸が互いに正確に位置合わせされないことも起こり得る。その結果、プレス加工の結果が不良になる恐れがある。プレス加工の結果への影響を最小限に抑えるために、上部パンチおよび下部パンチ、さらにモールドホルダ付きのダイプレートを備えた、いわゆる工具ガイドユニットの使用が提案されている。工具ガイドユニットが適切な寸法であれば、プレス機部品の変形がペレットに与える影響はごくわずかである。しかし、そのためには、工具ガイドユニットに対するかなりの追加支出が必要になる。さらに、プレス加工時に、個々の部品、例えば、油圧プレス機の場合、シリンダのシールおよびガイドテープ、スピンドルプレス機の場合、スピンドル・スピンドルナットユニット、または工具ガイドユニットのガイドの摩耗が増大する。

さらに、特許文献２から、別のプレス機が周知である。このプレス機は、フレーム状のプレス機フレームを有し、上部フレームプレートおよび下部フレームプレートは縁部で複数の支柱で互いに接続され、複数の支柱はプレス機フレームの長手方向軸に対して平行に配向され、互いに接続される。上部フレームプレートと下部フレームプレートとの間には、長手方向軸に垂直に位置合わせされ、粉末材料をプレス加工するためのホルダを収容するダイプレートがプレス機フレームに取り付けられる。長手方向軸の方向に向けられ、プレス機フレームの上部領域と下部領域において互いに離間してプレス機フレームにしっかりと取り付けられた１組のガイドロッドは、ダイプレートおよびプレス装置を貫通する。プレス装置は、ダイプレートより上方および下方に配置され、プレスパンチを収容して移動させるために設けられ、ガイドロッド上を移動可能である。ダイプレート内で互いに離間してしっかりと固定された２つのねじロッドのそれぞれは指定されたねじナットと係合し、ねじナットは上部および下部プレス装置に回転可能に取り付けられ、ガイドロッドの２つの上方部および２つの下方部は、指定されたプレス装置によって支承される駆動モータによって駆動される。上部および下部プレス装置は、スピンドルドライブを介して垂直方向に移動可能であり、スピンドルドライブは、ダイプレートに固定され、対になって同期して、いずれも１つの駆動モータによって駆動される。

したがって、スピンドルドライブを操作するための駆動モータは、プレス装置の垂直運動の度に垂直運動に沿って移動される。押圧力（粉末材料がプレス加工される時に、作用力となって、上部プレスパンチと下部プレスパンチに加わる）は反力を生成し、反力はダイプレートの上下に対になって固定されたねじロッドによって吸収されてダイプレートに放出される。この構造では、プレス加工の過程で発生し、ひいては上側および下側のプレス装置の運動の過程で発生する力やモーメントを吸収するためには、相当な大きさのダイプレートおよび各プレス装置が必要である。さらに、プレス装置をプレスパンチと交換するために、プレス機の大部分を分解しなければならず、ダイプレート内の粉末材料のホルダの交換可能性に関しての情報は全く提供されていない。

欧州特許第２３１１５８７号（Ａ１）明細書 国際公開第２００８／１０４９６９（Ａ１）号明細書

上述の先行技術に鑑み、本発明は、上記のタイプのプレス機で、構造的に単純な方法で最適なプレス加工の結果が得られるプレス機を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、請求項１の対象によって達成される。有利な発展形態は、従属請求項、明細書、および図面に示されている。

本発明の上記目的は、粉末材料からペレットを作成するためのプレス機であって、複数の垂直スペーサによって互いに接続された上部保持プレートと下部保持プレートおよび上部ダイプレートと下部ダイプレートとの間に配置される少なくとも１つの支持要素とを有するプレス機フレーム；少なくとも１つの上部プレスパンチを有する少なくとも１つの上部パンチユニットおよび／または少なくとも１つの下部プレスパンチを有する少なくとも１つの下部パンチユニット、さらに上部プレスパンチおよび／または下部プレスパンチによってプレス加工される粉末材料を充填するための少なくとも１つのホルダ；上部パンチユニットを垂直方向に移動させるための少なくとも１つの上部駆動モータを有する少なくとも１つの上部駆動ユニットおよび／または下部パンチユニットならびに／もしくはホルダを垂直方向に移動させるための少なくとも１つの下部駆動モータを有する少なくとも１つの下部駆動ユニットを備えるプレス機において、プレス機の動作時に、上部駆動ユニットおよび／または下部駆動ユニットは、押圧力によって作用力として生成されかつ少なくとも１つのホルダ内の粉末材料のプレス加工時に発生した反力が支持要素に伝えられるように、支持要素で支持され、上部駆動モータおよび／または下部駆動モータは、上部パンチユニットおよび／または下部パンチユニットならびに／もしくはホルダが垂直方向に移動した時に上部駆動モータおよび／または下部駆動モータが垂直方向に移動しないように、プレス機フレームに配置される、プレス機によって達成される。

本発明のプレス機は、垂直スペーサによって接続されてプレス機のフレームまたはハウジングを形成する上部保持プレートおよび下部保持プレートを備えたプレス機フレームを有する。プレス機は、下部ダイプレートを介して、足部を使用してまたは地面の上に直接立った状態である。プレス機はさらに、それぞれ少なくとも１つの上部および下部パンチを有する１つまたは複数の上部および／または下部パンチユニットを備える。また、プレス機は、プレスパンチ（１つまたは複数）によってプレス加工される前に、プレス加工される粉末が充填されるモールドホルダを有する。粉末材料は、例えば、金属粉末またはセラミック粉末であってよい。ホルダは、特に、上部パンチユニットと下部パンチユニットとの間に配置される。通常、プレス機は、少なくとも１つの上部パンチと少なくとも１つの下部パンチとを備え、上部パンチと下部パンチは帯電した粉末をプレス加工するためにホルダ内で相互に作用する。しかし、基本的には、例えば、ダイアセンブリのホルダの下部が閉じた状態であれば、上部パンチのみを使用して上方からのみ押圧することも考えられる。

同様に、上部および／または下部パンチユニット（１つまたは複数）は、上部または下部パンチプレートを有してもよい。プレス加工の過程で上部および／または下部パンチを垂直に移動させるために、上部および／または下部駆動モータを有する上部および／または下部駆動ユニットが配設される。基本的には、１つ以上、例えば、２つの上部駆動モータを有する２つの上部駆動ユニットと、１つ以上、例えば、２つの下部駆動モータを有する２つの下部駆動ユニットとを配設することが可能である。２つの上部駆動ユニットおよび／または２つの下部駆動ユニットが配設される場合、これらの駆動ユニットは、例えば、プレス機フレームの２つの互いに反対側の位置に対称的に配置されてもよい。しかし、片側のみに駆動ユニットを配設して、反対側にガイドユニットを有することも考えられる。説明したように、下部駆動ユニットは、下部パンチユニットまたはホルダを垂直方向に駆動させることができる。したがって、プレス機は、ホルダが固定された状態で上部パンチおよび下部パンチがホルダに対して可動である射出方法によって、さらに、下部パンチが固定された状態でホルダおよび上部パンチが可動である引き出し方法によって操作することができる。基本的には、本発明のプレス機では、プレス機軸の数、ひいては同時に作成されるペレットの数を広い範囲内で増やすことができる。

本発明のプレス機フレームは保持プレート間に配置される支持要素を有する。支持要素は、例えば、基本的には、保持プレート間の中央に配置されてもよい。支持要素は、大きい力を吸収するのに適している。本発明によれば、上部駆動ユニットおよび／または下部駆動ユニットは、プレス機の動作時に、特に直接的に、さらには、少なくとも１つのモールドホルダ内の粉末材料のプレス加工時に発生した押圧力によって作用力として生成された反力が少なくとも優位に支持要素に伝えられるように、支持要素で支持される。プレス加工の過程で、上部パンチおよび下部パンチは、上部および／または下部駆動ユニットもしくはこれらの駆動モータによって生成された大きな押圧力を、ペレットにプレス加工される粉末材料に加える。この作用力としての押圧力は、反力または逆の力を生成し、次に、この反力が上部パンチおよび下部パンチを介して上部および／または下部駆動ユニットに作用する。本発明によれば、上部パンチおよび下部パンチによって上部および／または下部駆動ユニットへと導入されたこの反力はこのようにして支持要素へと伝えられる。プレス機フレームの残りの部品、特にダイプレート間の垂直スペーサは、基本的には、この力束には関与しない。

本発明によれば、上部および／または下部駆動ユニットの上部駆動モータおよび／または下部駆動モータは、上部パンチユニットおよび／または下部パンチユニットならびに／もしくはホルダの垂直運動時に同じように垂直方向に移動しないように、プレス機フレームに配置される。強い押圧力を加える必要があるので、駆動モータは、相当なサイズおよび相当な重量である場合が多い。これら駆動モータはプレス機フレームに固定され、先行技術のように、プレス機の部品（特にパンチユニット）の垂直運動に関与しないので、移動される部品の重量は先行技術の場合よりも軽い。このことにより、プレス機の部品の寸法を先行技術の場合より小さくすることができる。特に、比較的高重量のモータであれば、指定の駆動ユニットに望ましくない応力が加わることはなく、ひいては、パンチユニットに望ましくない応力が加わることはないが、その代わりに、これらの応力はプレス機フレームによって吸収される。プレス機の設計は、有利に簡略化される。

基本的に、支持要素は複数の部分で構成されると考えられる。支持要素は、閉じた形状または開いた形状にすることが可能である。例えば、支持要素は、それぞれ１つまたは複数の凹部および／もしくは１つまたは複数の支柱を含む２つの別個の側面部を有してもよい。しかし、好適な発展形態によれば、支持要素は一体部品で形成される。このことにより、製造上の公差を小さくすることができる。特に、支持要素は、支持プレートとしてもよい。さらに、支持要素は、プレス機フレームの垂直スペーサ上に配置されてもよいし、垂直スペーサに取り付けられてもよい。

構造的に特に単純であると同時に頑丈な形で、上部駆動ユニットの少なくとも１つの駆動モータがプレス機フレームの上部保持プレートに固定され、および／または下部駆動ユニットの少なくとも１つの駆動モータがプレス機フレームの下部保持プレートに固定されてもよい。さらなる発展形態によれば、少なくとも１つのホルダが支持要素内に形成されてもよい。したがって、支持要素は同時に、粉末材料を保持してペレットにプレス加工するためのホルダ、例えば、掘削孔が形成されたプレス機のダイアセンブリおよび／またはダイプレートを形成する。

代替の発展形態によれば、プレス機は、少なくとも１つのホルダが形成されたダイアセンブリであって、支持要素とは別個に形成されるダイアセンブリを備えてもよい。ダイアセンブリは、例えば、ダイプレートを備えてもよい。この発展形態では、粉末材料を充填するためのホルダを有するダイアセンブリは、支持要素とは別個に形成される。この発展形態の場合、駆動ユニットによって支持要素へと導入された力、特に押圧力によって作用力として生成された反力は、ダイアセンブリに導入されない。

特に、本発明のプレス機フレームは柱部の無いプレス機フレームであり、垂直スペーサが強い押圧力を吸収するような構造でなくてもよい。力は、本質的に、プレス機フレームの比較的長い柱部を通って流れないので、プレス機のフレームの撓みは少ない。プレス機フレームの変形や、それに伴って生じるプレス加工結果への望ましくない影響はかなり避けられる。さらに、有利には、プレス機のごくわずかの部品のみが力束内にある。その結果、ごくわずかの部品のみが累積公差を伴う。本発明の力束フロー内にある部品、特に支承フレームは、構造的に、公差が少なく、より費用のかからない方法で製造することができる。したがって、先行技術よりも低コストで精密なプレス加工の結果が得られる。さらに、駆動ユニットがプレス機のフレーム内に組み込まれるので、プレス機の全高は低くなる。

この点に関して、さらに別の発展形態によれば、プレス機は、ダイアセンブリと、少なくとも１つの上部パンチユニットおよび／または少なくとも１つの下部パンチユニットとを備える工具ガイドユニットであって、支持要素に配置される工具ガイドユニットを有してもよい。よって、この発展形態では、プレス機は、プレス加工される材料を充填するためのホルダを有するダイアセンブリとは別に、上部および／または下部パンチユニットを備える工具ガイドユニットもしくは工具ガイドユニットフレームを有する。工具ガイドユニットは、支持要素に配置される。工具ガイドユニットの位置調整ユニットが配設されてもよく、位置調整ユニットを使用して、工具ガイドユニットを支持要素に対して位置合わせすると同時にプレス機フレームに挿入することができる。

この点に関してさらに好ましい別の発展形態によれば、工具ガイドユニットはモジュールを形成することができ、全体をプレス機から取り外して、同様にモジュールを形成する異なる工具ガイドユニットと交換することができる。この発展形態では、工具ガイドユニットは、いわゆるアダプタを形成し、例えば、摩耗が生じた場合、または異なる組み合わせのダイアセンブリとパンチユニットに変更する場合に、全体をプレス機フレームから取り外して異なる工具ガイドユニットと交換することができる。それぞれの駆動ユニットはプレス機フレームの支持要素で支持されており、プレス機フレームにしっかりと接続されている駆動ユニットのガイドバーおよびスピンドルを工具ガイドユニットに貫通させる必要がないので、工具ガイドユニットの取り外しは特に容易である。

ダイアセンブリおよびプレス機フレームの支持要素は、同じ設置面またはわずかに離間した設置面に設置される。設置面は、特に、水平面である。ダイアセンブリ、（特にダイプレート）および支持要素は、通常、設置面に対して垂直な方向（特に垂直方向）に伸びる。そして、設置面は、例えば、ダイアセンブリ（特にダイプレート）または支持要素の垂直範囲に対して中央に配置される。この構造の場合、例えば、駆動ユニットのスピンドルナットシステムの回転軸に垂直な面が駆動ユニットの取り付け面として定義される場合、ダイアセンブリ（特にダイプレート）の取り付けレベルは、支持要素における各駆動ユニットの取り付けレベルとほぼ一致すると言える。これらの方法を使用することで、プレス機の動作時のプレス機の部品の変形をさらに回避することができる。ダイアセンブリ（特にダイプレート）は、支持要素に、特に直接固定されてもよい。これらの方法を使用することで、プレス機の部品の変形をさらに低減することができる。

さらに別の発展形態によれば、ダイアセンブリは、支持要素に固定されてもよい。この点に関して、さらに別の発展形態によれば、支持要素は、Ｕ字形であり、プレス機の長手方向軸に対して垂直に配向された面、特に水平面内にある。このような発展形態では、部品の関連する公差を決定する支持要素の領域を、特に精密に生成することができる。プレス機の動作時のＵ字形の安定性を高めるために、Ｕ字形支持要素の脚部は、取り外し可能な支柱によって接続することができる。

さらに別の発展形態によれば、上部駆動ユニットおよび／または下部駆動ユニットは、特に直接、支持要素に固定される。さらに、上部駆動ユニットは支持要素と上部パンチユニットとの間に配置され、および／または下部駆動ユニットは支持要素と下部パンチユニットもしくはダイアセンブリとの間に配置されてもよい。上部駆動ユニットは、直接もしくは上部伝達要素を使用して上部パンチユニットに固定され、および／または、下部駆動ユニットは、直接もしくは下部伝達要素を使用して下部パンチユニットもしくはダイアセンブリに固定されてもよい。

さらに別の発展形態によれば、上部伝達要素は上部伝達ブリッジを備えてもよく、および／または下部伝達要素は下部伝達ブリッジを備えてもよい。さらに、２つの上部駆動ユニットを配設して上部伝達ブリッジに固定することも可能であり、および／または２つの下部駆動ユニットを配設して下部伝達ブリッジに固定することも可能である。プレス機軸ごとに２つの駆動ユニットを配設することにより、各駆動ユニットの寸法を小さくすることができる。プレス機の１つの軸に配置される２つの駆動ユニットは、ドライブの２つの駆動モーメントによって生成された反作用トルクが互いに補償し合うことで、ドライブを担う構造において変形を生じさせないために、反対方向に操作されてもよい。この点に関して、補償効果は、逆方向に動作されるドライブのねじスピンドルが反対のリード角を有する（右巻きねじと左巻きねじである）場合に達成される。さらに、上部力伝達要素は、上部伝達ブリッジと上部パンチユニットとの間に配置され、および／または、下部力伝達要素は、下部伝達ブリッジと下部パンチユニットもしくはダイアセンブリとの間に配置されてもよい。

さらに別の発展形態によれば、上部駆動ユニットの少なくとも１つの上部駆動モータは少なくとも電動モータであり、上部駆動ユニットは少なくとも１つの電動モータによって駆動される少なくとも１つの上部スピンドルドライブを備え、および／または、下部駆動ユニットの少なくとも１つの下部駆動モータは少なくとも１つの電動モータを備え、下部駆動ユニットは少なくとも１つの電動モータによって駆動される少なくとも１つの下部スピンドルドライブを備える。特に強い力は、スピンドルドライブによって正確に伝達される。

さらに別の発展形態によれば、少なくとも１つの上部スピンドルドライブの上部スピンドルの上部固定軸受は支持要素に固定でき、少なくとも１つの上部スピンドルドライブの上部スピンドルナットは直接もしくは上部伝達要素を介して上部パンチユニットに固定できる。代替として、または追加として、少なくとも１つの下部スピンドルドライブの下部スピンドルの下部固定軸受は支持要素に固定でき、少なくとも１つの下部スピンドルドライブの下部スピンドルナットは直接もしくは下部伝達要素を介して下部パンチユニットおよび／またはダイアセンブリに固定できる。上部伝達要素または下部伝達要素は、例えば、上部伝達ブリッジまたは下部伝達ブリッジとしてもよい。回転スピンドルを有する駆動ユニットの場合、スピンドルは固定軸受によって（特に直接）支持要素に取り付けることができる。スピンドルに取り付けられるスピンドルナットは、この場合、伝達ブリッジを介して互いに接続されるのが好ましい。そして、伝達ブリッジは、工具ガイドユニット、特に、上部パンチユニットもしくは下部パンチユニットまたはダイアセンブリと接続できる。駆動ユニットはさらに、パンチユニットまたはダイアセンブリに直接接続できる。同様に、力伝達要素を使用せずに各伝達ブリッジをパンチユニットもしくはダイアセンブリに直接接続することも考えられる。

電動モータは、中空シャフトモータとしてもよい。中空シャフトモータが支持要素に固定され、中空シャフトモータが少なくとも１つの上部スピンドルドライブの上部スピンドルナットを駆動することも可能であり、この場合、少なくとも１つの上部スピンドルドライブの上部スピンドルを直接もしくは上部伝達要素を介して上部パンチユニットに固定することができ、および／または中空シャフトモータは少なくとも１つの下部スピンドルドライブの下部スピンドルナットを駆動することも可能であり、この場合、少なくとも１つの下部スピンドルドライブの下部スピンドルを直接または下部伝達要素を介して下部パンチユニットならびに／もしくはダイアセンブリに固定することができる。さらに、中空シャフトモータは直接もしくは上部伝達要素を介して上部パンチユニットに固定されて、少なくとも１つの上部スピンドルドライブの上部スピンドルナットを駆動し、少なくとも１つの上部スピンドルドライブの上部スピンドルは、支持要素に固定されることも可能であり、および／または、中空シャフトモータは直接もしくは下部伝達要素を介して下部パンチユニットならびに／もしくはダイアセンブリに固定されて、少なくとも１つの下部スピンドルドライブの下部スピンドルナットを駆動し、少なくとも１つの下部スピンドルドライブの下部スピンドルは支持要素に固定されることも可能である。

また、中空シャフトモータは支持要素に固定されて、中空シャフトモータは少なくとも１つの上部スピンドルドライブの軸方向に可動な上部スピンドルを回転駆動し、少なくとも１つの上部スピンドルドライブの上部固定軸受は直接もしくは上部伝達要素を介して上部パンチユニットに固定されることも可能であり、および／または、中空シャフトモータは少なくとも１つの下部スピンドルドライブの軸方向に可動な下部スピンドルを回転駆動し、少なくとも１つの下部スピンドルドライブの下部固定軸受は直接もしくは下部伝達要素を介して下部パンチユニットならびに／もしくはダイアセンブリに固定されることも可能である。

最後に、中空シャフトモータは直接もしくは上部伝達要素を介して上部パンチユニットに固定されて、少なくとも１つの上部スピンドルドライブの軸方向に可動な上部スピンドルを回転駆動し、少なくとも１つの上部スピンドルドライブの上部固定軸受は支持要素に固定されることも可能であり、および／または、中空シャフトモータは直接もしくは下部伝達要素を介して下部パンチユニットならびに／もしくはダイアセンブリに固定されて、少なくとも１つの下部スピンドルドライブの軸方向に可動な下部スピンドルを回転駆動し、少なくとも１つの下部スピンドルドライブの下部固定軸受は支持要素に固定されることも可能である。全ての場合において、上部もしくは下部伝達要素は、同様に、上部もしくは下部伝達ブリッジとすることができる。さらに、電動モータと少なくとも１つのスピンドルドライブのスピンドルとの間に可撓性連結部が配置されてもよい。

あるいは、上部駆動ユニットは少なくとも１つの上部油圧もしくは電気油圧駆動モータを備えることが可能であり、および／または、下部駆動ユニットは少なくとも１つの下部油圧もしくは電気油圧駆動モータを備えることが可能である。そしてさらに、上部油圧駆動モータは支持要素に固定される少なくとも１つの上部油圧シリンダを備え、少なくとも１つの油圧シリンダのピストンロッドは直接もしくは上部伝達要素を介して上部パンチユニットに固定されることも可能であり、および／または、下部油圧駆動モータは支持要素に固定される少なくとも１つの下部油圧シリンダを備え、少なくとも１つの下部油圧シリンダのピストンロッドは直接もしくは下部伝達要素を介して下部パンチユニットならびに／もしくはダイアセンブリに固定されることも可能である。

さらに、上部油圧駆動モータは直接もしくは上部伝達要素を介して上部パンチユニットに固定される少なくとも１つの上部油圧シリンダを備え、少なくとも１つの上部油圧シリンダのピストンロッドは支持要素に固定されることも可能であり、および／または、下部油圧駆動モータは直接もしくは下部伝達要素を介して下部パンチユニットならびに／もしくは下部のダイアセンブリに固定される少なくとも１つの下部油圧シリンダを備え、少なくとも１つの下部油圧シリンダのピストンロッドは支持要素に固定されることも可能である。この場合も同様に、上部もしくは下部伝達要素は、上部もしくは下部伝達ブリッジとすることができる。

本発明のプレス機の斜視図である。

以下、本発明の一例について、図面を用いてより詳細に後述する。図１は、本発明のプレス機の斜視図である。本発明のプレス機は、上部保持プレート１２と下部保持プレート１４とを備えたプレス機フレーム１０を有する。図示の例では、上部保持プレート１２および下部保持プレート１４は、垂直方向に伸びる４つのスペーサ１６と、上部保持プレート１２と下部保持プレート１４との間のほぼ中央に配置された支持要素１８とによって互いに接続される。図示の例では、支持要素１８は、一体構造であり、Ｕ字形の形状を有し、水平面、取り付け面または延長面内にある。下部保持プレート１４は、設置している４つの支持脚２０上にある。

さらに、本発明のプレス機は、上部パンチプレート２２と上部パンチ（図示せず）から成る上部パンチユニット、下部パンチプレート２４と下部パンチ（図示せず）とから成る下部パンチユニット、および上部パンチプレート２２もしくは上部パンチユニットと下部パンチプレート２４もしくは下部パンチユニットとの間に配置されるダイプレート２６を備えたモジュール構造である工具ガイドユニットを有し、ダイプレート２６は、上部パンチおよび下部パンチによってプレス加工される粉末（例えば、金属粉末またはセラミック粉末）を充填するためのホルダ（図示せず）を有する。図示の例では、上部パンチプレート２２、下部パンチプレート２４、およびダイプレート２６は、４つの垂直ガイド柱２８によって互いに接続される。図示の例では、ダイプレート２６は、支持要素１８に直接固定される。工具ガイドユニット２２、２４、２６、２８は、全体がプレス機フレーム１０から取り外されて、異なる工具ガイドユニットと交換可能である。

さらに、本発明のプレス機は、上部パンチプレート２２を垂直方向に移動させるための２つの上部駆動ユニットと、下部パンチプレート２４を垂直方向に移動させるための２つの下部駆動ユニットとを備える。上部駆動ユニットおよび下部駆動ユニットは、プレス機フレーム１０の２つの互いに反対側の位置に配置される。上部駆動ユニットはそれぞれ、上部保持プレート１２上に配置される上部電動モータ３０と、上部スピンドルドライブとを備える。図示の例では、上部スピンドルドライブの上部固定軸受３２は、支持要素１８の上面に直接固定される。

しかし、上部固定軸受３２は、支持要素１８の下面に固定されてもよい。電動モータ３０は、軸方向に固定されている上部スピンドル３４を回転駆動する。それぞれの上部スピンドル３４の上に上部スピンドルナット３６が軸方向に可動に配置される。上部スピンドル３４が回転すると、それぞれの上部スピンドルナット３６が軸方向に移動される。上部駆動ユニットの上部スピンドルナット３６は、上部伝達ブリッジ３８に固定され、上部伝達ブリッジ３８は、上部力伝達要素４０を介して上部パンチプレート２２と接続される。このようにして上部スピンドルナット３６の軸方向運動は上部パンチプレート２２に伝達され、上部パンチプレート２２も同じように軸方向に移動される。

この点に関して、下部駆動ユニットの構造も同様である。例えば、下部駆動ユニットのそれぞれは、下部保持プレート１４上に配置される電動モータ４２を有し、いずれも軸方向に固定されている下部スピンドル４４を駆動し、いずれも下部スピンドルドライブの下部固定軸受４６は支持要素１８の下面に直接固定される。固定軸受４６は、支持要素１８の上面に固定されてもよい。この場合も同様に、下部スピンドルナット５０がそれぞれの下部スピンドル４４上に配置される。下部スピンドルナット５０は同様にして、下部伝達ブリッジ５２と接続され、下部伝達ブリッジ５２は、下部力伝達要素５４を介して下部パンチプレート２４と接続される。下部電動モータ４２が下部スピンドル４４を回転駆動すると、同様にして、下部スピンドルナット５０の軸方向運動が生じ、この軸方向運動は、下部伝達ブリッジ５２および下部力伝達要素５４を介して下部パンチプレート２４に伝達され、その結果、下部パンチプレート２４も軸方向に移動される。

上部駆動ユニットは上部固定軸受３２を介して、下部駆動ユニットは下部固定軸受４６を介して、それぞれ支持要素１８で直接支承されることがわかる。したがって、プレス加工の過程で、力は、上部パンチから上部パンチプレート２２に流れ、上部パンチプレート２２から上部力伝達要素４０および上部伝達ブリッジ３８を介して２つの上部駆動ユニット（特に上部スピンドル３４および上部固定軸受３２）に流れ、これらの上部駆動ユニットから支持要素１８に流れる。それに応じて、力は、下部パンチから下部パンチプレート２４に流れ、下部パンチプレート２４から下部力伝達要素５４および下部伝達ブリッジ５２を介して下部駆動ユニット（特に下部スピンドル４４および下部固定軸受４６）に流れ、同様に、下部駆動ユニットから支持要素１８に流れる。

したがって、力束内にあるのは比較的少ない部品であるので、少ない部品の公差が累積することになる。支持要素１８の設置面はダイプレート２６と同じ水平面内、またはダイプレート２６からわずかに離間した面内にあるので、垂直スペーサ１６は基本的に力束に関与せず、フレームの撓みひいてはプレス機フレーム１０の変形も目に見えるほどのものではない。さらに、押圧力を吸収する支持要素１８を、精密に、かつ非常に小さい公差で製造することができる。同時に、工具ガイドユニット２２、２４、２６、２８は、摩耗が生じた場合もしくは製造の変更がある場合に、容易に交換可能である。

Claims (23)

1. 粉末材料のペレットを作成するためのプレス機であって、
   複数の垂直スペーサ（１６）によって互いに接続された上部保持プレートと下部保持プレート（１２、１４）および、前記上部保持プレートと下部保持プレート（１２、１４）との間に配置される少なくとも１つの支持要素（１８）とを有するプレス機フレーム（１０）、
   少なくとも１つの上部プレスパンチを有する少なくとも１つの上部パンチユニットおよび／または少なくとも１つの下部プレスパンチを有する少なくとも１つの下部パンチユニット、さらに前記上部プレスパンチおよび／または前記下部プレスパンチによってプレス加工される粉末材料を充填するための少なくとも１つのホルダ、および
   前記上部パンチユニットを垂直方向に移動させるための少なくとも１つの上部駆動モータ（３０）を有する少なくとも１つの上部駆動ユニットおよび／または前記下部パンチユニットならびに／もしくは前記ホルダを垂直方向に移動させるための少なくとも１つの下部駆動モータ（４２）を有する少なくとも１つの下部駆動ユニット
   を備えるプレス機において、
   前記プレス機の動作時に、前記上部駆動ユニットおよび／または前記下部駆動ユニットは、前記少なくとも１つのホルダ内の粉末材料のプレス加工時に発生した押圧力によって作用力として生成された反力が前記支持要素（１８）に伝わるように前記支持要素（１８）で支持され、前記上部駆動モータ（３０）および／または前記下部駆動モータ（４２）は、前記上部パンチユニットおよび／または前記下部パンチユニットならびに／もしくは前記ホルダが垂直方向に移動した時に前記上部駆動モータ（３０）および／または前記下部駆動モータ（４２）が垂直方向に移動しないように、前記プレス機フレーム（１０）に配置される、プレス機。
2. 前記支持要素（１８）は一体構造であることを特徴とする、請求項１に記載のプレス機。
3. 前記支持要素（１８）は支持プレートであることを特徴とする、請求項１または請求項２のいずれか一項に記載のプレス機。
4. 前記支持要素（１８）は、前記プレス機フレーム（１０）の前記垂直スペーサ（１６）に配置されることを特徴とする、請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項に記載のプレス機。
5. 前記上部駆動ユニットの前記少なくとも１つの駆動モータ（３０）は、前記プレス機フレーム（１０）の前記上部保持プレート（１２）に固定され、および／または、前記下部駆動ユニットの前記少なくとも１つの駆動モータ（４２）は、前記プレス機フレーム（１０）の前記下部保持プレート（１４）に固定されることを特徴とする、請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項に記載のプレス機。
6. 前記少なくとも１つのホルダは、前記支持要素（１８）内に形成されることを特徴とする、請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載のプレス機。
7. 前記プレス機は、前記少なくとも１つのホルダが形成されたダイアセンブリを備え、前記ダイアセンブリは前記支持要素（１８）とは別個に形成されることを特徴とする、請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載のプレス機。
8. 前記プレス機は、前記ダイアセンブリと前記少なくとも１つの上部パンチユニットおよび／または前記少なくとも１つの下部パンチユニットとを備える工具ガイドユニットを有し、前記工具ガイドユニットは前記支持要素（１８）に配置されることを特徴とする、請求項７に記載のプレス機。
9. 前記工具ガイドユニットは、モジュールを形成し、全体が前記プレス機から取り外されて、同様にモジュールを形成する異なる工具ガイドユニットと交換可能であることを特徴とする、請求項８に記載のプレス機。
10. 前記ダイアセンブリおよび前記プレス機フレーム（１０）の前記支持要素（１８）は、同じ設置面もしくは互いにわずかに離間した設置面に配置されることを特徴とする、請求項７〜請求項９のうちのいずれかの一項に記載のプレス機。
11. 前記ダイアセンブリは、前記支持要素（１８）に固定されることを特徴とする、請求項７〜請求項１０のうちのいずれか一項に記載のプレス機。
12. 前記支持要素（１８）は、Ｕ字形であり、前記プレス機フレーム（１０）の長手方向軸に対して垂直に配向された面内、特に水平面内にあることを特徴とする、請求項７〜請求項１１のうちのいずれか一項に記載のプレス機。
13. 前記上部駆動ユニットおよび／または前記下部駆動ユニットは、前記支持要素（１８）に配置され、および／または固定されることを特徴とする、請求項７〜請求項１２のうちのいずれか一項に記載のプレス機。
14. 前記上部駆動ユニットは、前記支持要素（１８）と前記上部パンチユニットとの間に配置され、および／または、前記下部駆動ユニットは、前記支持要素（１８）と前記下部パンチユニットもしくは前記ダイアセンブリとの間の配置されることを特徴とする、請求項７〜請求項１３のうちのいずれか一項に記載のプレス機。
15. 前記上部駆動ユニットは、直接もしくは上部伝達要素を介して前記上部パンチユニットに固定され、および／または、前記下部駆動ユニットは、直接もしくは下部伝達要素を介して前記下部パンチユニットもしくは前記ダイアセンブリに固定されることを特徴とする、請求項１４に記載のプレス機。
16. 前記上部伝達要素は上部伝達ブリッジ（３８）を備え、前記上部伝達ブリッジ（３８）には２つの上部駆動ユニットが固定され、および／または、前記下部伝達要素は下部伝達ブリッジ（５２）を備え、前記下部伝達ブリッジ（５２）には２つの下部駆動ユニットが固定されることを特徴とする、請求項１５に記載のプレス機。
17. 上部力伝達要素（４０）は、前記上部伝達ブリッジ（３８）と前記上部パンチユニットとの間に配置され、および／または、下部力伝達要素（５４）は、前記下部伝達ブリッジ（５２）と前記下部パンチユニットもしくは前記ダイアセンブリとの間に配置されることを特徴とする、請求項１６に記載のプレス機。
18. 前記上部駆動ユニットの前記少なくとも１つの上部駆動モータ（３０）は、少なくとも１つの電動モータ（３０）であり、前記上部駆動ユニットは、前記少なくとも１つの電動モータ（３０）によって駆動される少なくとも１つの上部スピンドルドライブを備え、および／または、前記下部駆動ユニットの前記少なくとも１つの下部駆動モータ（４２）は、少なくとも１つの電動モータ（４２）であり、前記下部駆動ユニットは、前記少なくとも１つの電動モータ（４２）によって駆動される少なくとも１つの下部スピンドルドライブを備えることを特徴とする、請求項７〜請求項１７のうちのいずれか一項に記載のプレス機。
19. 少なくとも１つの上部スピンドルドライブの上部スピンドル（３４）の上部固定軸受（３２）は、前記支持要素（１８）に固定され、前記少なくとも１つの上部スピンドルドライブの上部スピンドルナット（３６）は、直接もしくは上部伝達要素を介して前記上部パンチユニットに固定され、および／または、少なくとも１つの下部スピンドルドライブの下部スピンドル（４４）の下部固定軸受（４６）は、前記支持要素（１８）に固定され、前記少なくとも１つの下部スピンドルドライブの下部スピンドルナット（５０）は、直接もしくは下部伝達要素を介して前記下部パンチユニットならびに／もしくは前記ダイアセンブリに固定されることを特徴とする、請求項１８に記載のプレス機。
20. 前記少なくとも１つの電動モータ（３０、４２）は中空シャフトモータであることを特徴とする、請求項１８および請求項１９のうちのいずれか一項に記載のプレス機。
21. 前記上部駆動ユニットは、少なくとも１つの上部油圧もしくは電気油圧駆動モータを備え、および／または、前記下部駆動ユニットは、少なくとも１つの下部油圧もしくは電気油圧駆動モータを備えることを特徴とする、請求項７〜請求項２０のうちのいずれか一項に記載のプレス機。
22. 前記上部油圧駆動モータは、前記支持要素（１８）に固定される少なくとも１つの上部油圧シリンダを備え、前記少なくとも１つの上部油圧シリンダのピストンロッドは、直接もしくは上部伝達要素を介して前記上部パンチユニットに固定され、および／または、前記下部油圧駆動モータは、前記支持要素（１８）に固定される少なくとも１つの下部油圧シリンダを備え、前記少なくとも１つの下部油圧シリンダのピストンロッドは、直接もしくは下部伝達要素を介して前記下部パンチユニットならびに／もしくは前記ダイアセンブリに固定されることを特徴とする、請求項２１に記載のプレス機。
23. 前記上部油圧駆動モータは、直接もしくは上部伝達要素を介して前記上部パンチユニットに固定される少なくとも１つの上部油圧シリンダを備え、前記少なくとも１つの上部油圧シリンダのピストンロッドは前記支持要素（１８）に固定され、および／または、前記下部油圧駆動モータは、直接もしくは下部伝達要素を介して前記下部パンチユニットに固定される少なくとも１つの下部油圧シリンダを備え、前記少なくとも１つの下部油圧シリンダのピストンロッドは前記支持要素（１８）に固定されることを特徴とする、請求項２１に記載のプレス機。

Images