JP6642959B2 - プレス機械用の非平衡圧縮力に対する補償装置 - Google Patents
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Description
さらに特に、本発明は、理想印加直線(ideal straight−line of application)に対するミスアラインメント、特に、角度ミスアラインメントを有する圧縮力に対する補償装置に関する。
本発明は、特に工業用成形の分野において、プレス機械上での圧縮シリンダの使用中における圧縮シリンダのあらゆるミスアラインメントと偏心の補正に有利な形で使用される。
一般的に、成形の分野においては、成形物の形成の段階が完了されるまで、型とマトリックス(matrix)との間の正確な圧力を維持するための、および、必要に応じて、さらには、型とマトリックスの間の位置を維持するための圧縮シリンダの使用が知られている。
言い換えると、型の予め決められた箇所におけるこうした圧縮シリンダの存在が、成形圧力が、部品(すなわち、プレス加工品)を形成するために計画された値に一致するということを意味する。
従来技術では、成形プレスは、特定の技術分野においてプレスの「ラム(ram)」として専門用語の形で知られている、ガイドに沿って移動可能な突合せ要素(abutment element)を備える。
さらに具体的に述べると、嵌め合い型(mating die)とも呼ばれるマトリックスが、成形プレスのラムの上に取り付けられている。このように装備されたラムは、プレスの基部に配置されておりかついわゆるプレス基部(press base)上に取り付けられている型に嵌め合い型が合致するまで、一般的には垂直である直線ストロークを行う。
一般的に、このミスアラインメントは0°から3°の間である。
この結果として、圧縮シリンダがプレスラムによって打ち当てられる時に、軸の表面と、この軸と接触しているラムの表面とが互いに対して完全に平行ではないだろう。言い換えると、この軸は、軸の軸線とラムの表面とが垂直ではない形状構成の形で、ラムの表面と接触状態になる。
この状況は、軸とシリンダとの間のシールガスケット(seal gasket)の異常で過剰な摩耗の故に、ガススプリングの動作寿命の短縮を招く。
ガススプリングのシールの摩耗は、さらに、ガススプリングの動作ガスの損失も結果的に生じさせ、これによってガススプリングを使用不可能にする。
これに加えて、シール上とガススプリングの内部部品上とにおける軸の過剰で不均一の滑動が、軸の焼き付きを引き起こして、成形プロセスの中断を余儀なくする可能性がある。
従来技術のシステムは、その機械部品の幾何学的な複雑さと、完成品の形にアセンブリされる部品の総数との両方に関して、技術的に複雑である。
この理由によって、補償装置のメンテナンスと定期的な点検とが極めて頻繁であり、さらには、これらの作業のために技術者の特殊なトレーニングを必要とする。
生産段階におけるコスト(および、したがって、市場価格)と、従来技術における補償装置のメンテナンスにおけるコストとの両方を、補償装置の動作寿命全体の間に、上述の側面のすべてが全体的に増大させるということに留意されたい。
この理由から、上述の解決策は、軸の軸線とラムの表面との間のオフセットを補償するという問題を部分的にしか解決せず、しかも、明らかな技術的複雑性と使用上の融通性の悪さとを不利な形で生じさせることになる。
さらに具体的に述べると、本発明の目的は、設計および生産が容易であり、かつ、さらに特に、従来技術に比較してより少ない数の要素を備える、非平衡圧縮力に対する補償装置を提供することである。
これに加えて、本発明の目的は、使用上の高い融通性を有する、非平衡圧縮力に対する補償装置を提供することであり、すなわち、この補償装置の使用が、同じ製品を成形するための、または、異なる成形製品のための様々な条件において可能である。
他の特徴と利点とが、本発明による非平衡圧縮力に対する補償装置の好ましい非限定的な実施態様の詳細な説明からより一層明らかになるだろう。
以下では、非限定的でありかつ例示のためにだけ提示されている添付図面を参照しながら、説明が行われる。
番号1で全体的に示されている補償装置は、第1の本体20と第2の本体30とを備える。
第1の本体20は、第1の連結表面21と、上述の第1の連結表面21とは反対側に位置する末端部分22とを有する。
第2の本体30は、第2の連結表面31と、第2の連結表面31とは反対側に位置する末端部分32とを有する。
第1の連結表面21は凹状の形状であり、および、凸状の形状である上述の第2の連結表面31を受け入れるように設計されている。
第1の本体20と第2の本体30との間でこのように行われる幾何学的連結が、この2つの本体の間の相対的回転を可能にするような連結である。
しかし、添付図面には示されていない本発明の他の実施形態では、厳密には球状ではないが上述の球状連結と同等の効果を有する全ての幾何学的連結が想定されている。
第1および第2の本体20、30の間の幾何学的連結の後に、それぞれの末端部分22、32が、補償装置1の(互いに反対側に位置した)自由端部に配置されることが好ましい。
言い換えると、保持手段2、特に保持要素2aは、補償装置1と、その主要な要素すなわち第1の本体20と第2の本体30との機械的アセンブリとを可能にする。
例えば、保持要素2aは、長方形または正方形の横断面を有する好ましくは金属の弾性的に変形可能なリングであることが可能である。あるいは、代替案としては、この保持要素はベゼルシール(bezel seal)であることが可能である。
言い換えると、第1の本体20を形成する第1の部分23と第2の部分24は、同一の材料から単一の部品の形に作られており、これによって第1の本体20に単一ブロック形の本体構造を与える。
第1の本体20と第2の本体30は、補償装置1の球状連結器の予め決められた滑り性を実現するならば、金属材料または他の材料から作られていることが好ましい。
この固定手段6が、少なくとも1つのねじ山付き部材500、例えば、予め準備された座の中にねじ込まれる中空頭部タイプまたは凹み頭部タイプの少なくとも1つのねじを備えることが好ましい。
さらに具体的に述べると、プレス100のラム101に対する第1の本体20または第2の本体30の末端部分の術語「固定(fixing)」は、本体20または30がラム101に安定的に取り付けられていることを意味するが、しかし、上述した固定手段6が第1の本体20または第2の本体30の末端表面22または末端表面23上にそれぞれに直接的に形成されることは、必ずしも不可欠ではない。
このようにして、第1の本体20はプレス100のラム101に固定される。
例えば、プレスの構造要素の穴の中に挿入されることが可能な突起、プレスの構造要素の中に固定されるスタッドボルト、または、ロッキングピン(locking pin)、または、ねじ山付きのグラブねじである。
この懸架要素400は、シリンダ403と軸401とを有し、この軸401はシリンダ403に滑動自在に連結されており、および、ガスの抵抗作用を受ける。
有利には、この装置600が、補償装置1とシリンダ403とが、補償装置1の突合せ表面22または32と軸401の自由端部402の頭部表面404との間で、単純に載せることによって、動作的に相互作用するような装置である。
開放空洞42を有する部分41を備える第1のカップ形の本体40と、
第1の本体40の内側に挿入されており、かつ、第1の凹状連結表面51を有する、インサート50と、
第1の本体40の空洞42の内側に少なくとも部分的に挿入されており、かつ、インサート50の凹状表面51との球状タイプの幾何学的連結を行うように設計されている第2の凸状の連結表面61を有する、第2の本体60とを備える。
言い換えると、インサート50は、空洞42の底部表面42aに対して平行である少なくとも1つの方向「X」における運動の自由を有するように、空洞42の内側に挿入されている。
上述の実施形態の補償装置1が可能にする横断方向の調節「X」は、例えば0.1mmから2mmの間である。図10Aから図10Cと、図11とを参照すると、本発明のより広範な観点からは、プレス機械100は、互いに向かっておよび互いから遠ざかって移動することが可能な第1および第2の構造要素101、103(例えば、ラムと基部)と、プレス機械100の構造要素101(ラム)と構造要素103(基部)との間に挿入されている上述した懸架要素600とを備える、典型的には成形のための、機械として定義される。
言い換えると、本発明による補償装置1は、プレス100の構造部品の1つに固定されており、および、従来技術の場合のようにガスサスペンション要素400上には固定されてはいない。
言い換えると、補償装置1のアセンブリのためのこの解決策は、プレス100の個別的な動作条件(例えば、ラム101のストローク、速度、または、及ぼされる圧力等)に基づいて、個々の場合に使用されるガスサスペンション要素とのあらゆる組み合わせを不要にするので、使用上の融通性が非常に高い。
さらに、補償装置のより大きな表面が、より大きい固定表面を実現し、および、したがって、補償装置を構成する全ての要素の機械的応力の減少と、連結表面上の圧力の低下とを実現する。
これに加えて、本発明による補償装置1は、有利には、総数が削減された要素(インサートの挿入なしに互いに回転自在に連結されている2つの本体)で作られ、このことは、より高い信頼性とより長い動作寿命とにとってさらに好ましい。
2 保持手段
3 第1の環状の溝
4 第2の環状の溝
6 固定手段
20 第1の本体
21 第1の連結表面
22 末端部分
30 第2の本体
31 第2の連結表面
32 末端部分
100 プレス機械
400 ガスシリンダ
Claims (11)
- プレス機械(100)用の非平衡圧縮力に対する補償装置(1)であって、
第1の凹状の連結表面(21)と、前記第1の連結表面(21)とは反対側に位置した第1の末端部分(22)とを有する、第1の本体(20)と、
第2の凸状の連結表面(31)と、前記第2の連結表面(31)とは反対側に位置した第2の末端部分(32)とを有する第2の本体(30)と、を備えているものであって、
前記第1の連結表面(21)と前記第2の連結表面(31)は、前記第1の本体(20)と前記第2の本体(30)との間の相対的な回転運動を可能にするように、互いに幾何学的に連結されていて、
少なくとも一方の前記本体(20、30)の前記末端部分(22、32)が、プレス機械(100)の構造要素(101)に対して固定されるように構成されており、かつ、
他方の本体(20、30)の前記末端部分(32、22)は、使用時に、単純に載せることによって、プレス機械のガスシリンダ(400)の軸(401)の自由端部(402)と相互作用するようにされた突合せ表面を形成するように構成されており、
当該補償装置は、さらに、前記2つの本体(20、30)の前記連結表面(21、31)を前記第1の本体(20)と前記第2の本体(30)の間で幾何学的に連結された状態に保つために、前記第1の本体(20)と前記第2の本体(30)の間で作用する保持手段(2)を備え、
前記保持手段(2)は、前記第1の本体(20)内に形成されている環状の溝(3)の中に部分的に挿入されている、実質的に環状の形状の保持要素(2a)を備える、
ことを特徴とする補償装置(1)。 - 前記本体(20、30)の少なくとも一方は、前記末端部分(22、32)のそれぞれにおいて、プレス機械(100)を前記構造要素(101)に固定するためのそれぞれのねじ山付き部材(500)を挿入するための貫通穴を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の補償装置(1)。
- さらに、プレス機械(100)の前記構造要素(101)に前記第1の本体(20)または前記第2の本体(30)を安定的に固定するための固定手段(6)を備え、かつ、
前記固定手段(6)は少なくとも1つのねじ山付き部材(500)を備える、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の補償装置(1)。 - 前記末端部分(22、32)は、プレス機械(100)の構造要素(101)の対応する受け入れ部分(102)の内側に直接的にねじ込まれるように、外側にねじ山(25)が付けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の補償装置(1)。
- 前記保持要素(2a)は弾性的に変形可能なリングを備える、ことを特徴とする請求項1に記載の補償装置(1)。
- 前記第1の本体(20)は、前記第1の連結表面(21)を形成する第1の部分(23)と、前記保持手段(2)がその上で作用する第2の部分(24)とを有し、かつ、
前記第1の部分(23)と前記第2の部分(24)は同一の材料で単一部品の形に形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の補償装置(1)。 - 前記連結表面(21、31)は球状連結部を形成する、ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の補償装置(1)。
- プレス機械(100)の構造要素(101)を懸架するための装置(600)であって、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の非平衡圧縮力に対する補償装置(1)と、
ガス圧縮ばね(400)を形成する懸架要素であって、シリンダ(403)と、前記シリンダ(403)に滑動自在に連結されておりかつガスによる抵抗作用を受ける軸(401)とを有する懸架要素と、を備えているものであって、
前記補償装置(1)と前記シリンダ(403)は、単純に載せることによって、前記補償装置(1)の突合せ表面(32)と前記軸(401)の自由端部(402)の頭部表面(404)との間で、動作的に相互作用する、
ことを特徴とする装置(600)。 - 前記非平衡圧縮力に対する補償装置(1)は、
開放空洞(42)を有する部分(41)を備える第1のカップ形の本体(40)と、
前記第1の本体(40)の内側に挿入されており、かつ、第1の凹状連結表面(51)を有する、インサート(50)と、
前記第1の本体(40)の前記空洞(42)の内側に少なくとも部分的に挿入されており、かつ、前記インサート(50)の前記凹状表面(51)との球状タイプの幾何学的連結を行うように設計されている第2の凸状連結表面(61)を有する、第2の本体60、とを備える、
ことを特徴とする請求項8に記載の装置(600)。 - 前記インサート(50)は、前記空洞(42)の底部表面(42a)に対して平行な少なくとも1つの方向における運動の自由を有するように前記空洞(42)の内側に挿入されており、および、前記装置(600)は、さらに、前記インサート(50)と前記第2の本体(60)との前記連結表面(51、61)を、前記第1の本体(40)と前記第2の本体(60)の間で幾何学的に連結された状態に保つために、前記第1の本体(40)と前記第2の本体(60)との間で作用する保持手段(2)を備える、
ことを特徴とする請求項9に記載の装置(600)。 - プレス機械(100)であって、
互いに向かっておよび互いから遠ざかって移動することが可能な少なくとも1つの第1の構造要素(101)および1つの第2の構造要素(103)と、
前記構造要素(101、103)との間に挿入されている請求項8から10のいずれか一項に記載の懸架装置(600)と、を備えているものであって、
前記懸架要素(400)は前記第1の構造要素(103)上に取り付けられており、および、前記補償装置(1)は、前記第2の構造要素(101)に安定的に固定されている、
ことを特徴とするプレス機械(100)。
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