JP6799073B2 - 円形ブランクの外側リングに円形ブランクリングを挿入する挿入装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、円形ブランクの外側リングに円形ブランクリングを挿入する挿入装置及び方法に関する。

複数の円形ブランク部品を備える円形ブランクは、特許文献１から公知である。円形ブランクは円形ブランクコア、外側リング、及び円形ブランクコアと外側リングの間に配置される円形ブランクリングからなる。円形ブランクコアと外側リングは金属材料からできている。円形ブランクリングは基本的に、例えばポリマーなどのプラスチック材料でできている。

プラスチック材料でできている円形ブランクリングが、金属製の別の円形ブランク部品に結合されるとき、円形ブランクリングが変形し、損傷を受けることがある。外側リングは、中央穴の穿孔後にはバリを有する。結合時には、外側リングのどちら側にバリがあるかはわからない。そのようなバリは特に、軟質材料、特にプラスチック材料でできた円形ブランクリングを外側リングと組み立てるときに傷つける可能性がある。

非丸型の円形ブランクコアを円形ブランクリングに挿入する装置及び方法は、特許文献２から公知である。円形ブランクコアは円形ブランクリングの穴に対して軸方向に隣接して配置され、押し込み力を付与する押し込みユニットを使用して挿入される。円形ブランクコア及び円形ブランクリングは非丸型の形状を有している。非丸型輪郭が相互に正確に位置合わせされない場合には、押し込み力を生成することで輪郭が整列するまで、そして押し込みが可能になるまで円形ブランクコアと円形ブランクリングとの間に相対回転が生じる。押し込みは、上から垂直に、あるいは下から垂直に行うことができる。

独国特許出願公開第１０２０１００１３１４８（Ａ１）号明細書 国際公開第２０１４／２０２５６２号パンフレット

公知の従来技術に鑑み、本発明の目的は、プラスチック材料製の円形ブランクリングを円形ブランクの外側リングに挿入し、円形ブランクリングへの損傷を回避することであると考えてよい。

この目的は、請求項１に記載の特徴を有する挿入装置、及び請求項１５に記載の特徴を有する方法によって達成される。

挿入装置及び方法は円形ブランクリングを外側リングへ挿入するように構成されている。円形ブランクリングと外側リングは、例えば具体的には円形ブランクコア、円形ブランクリング及び外側リングから構成され得る、複数部品からなる円形ブランクの一部を構成する。外側リングは金属又は金属合金からできている。円形ブランクコアは同様に金属又は金属合金からできていて、外側リングの材料と同じ材料でできていてもよいし、又は異なる材料でできていてもよい。円形ブランクリングは外側リングよりも軟らかい材料でできている。円形ブランクリングは好ましくは、プラスチック材料又は少なくとも主としてプラスチック材料でできている。

挿入装置は、軸と同軸に配置された押出器を備える。押出器にはその端面に押出面があって、ブランクリングに作用するか又は円形ブランクリングを外側リングに対して移動させる。押出駆動器があって、押出器を軸に沿って移動させるようになっている。軸は好ましくは、垂直方向又は垂直方向に対して鋭角をなして延在する。

さらに、軸と同軸に配置された芯出し体が挿入装置の一部を構成する。芯出し体には自由端があり、それが押出面又は挿入点となっている。芯出し体は、自由端に面取り部又はテーパ部を持ち、例えば円錐断面となっていてもよい。

芯出し体は、芯出し駆動器によって軸沿いに挿入点へ移動可能である。挿入点では、芯出し体は、そこにある外側リングに係合可能である。芯出し駆動器は芯出し体を軸に沿って移動させるために使用される。芯出し体と外側リングの係合により、外側リングが軸と同軸に整列される。芯出し体が挿入点に向かう移動は、好ましくは垂直下向きに起きる。

制御ユニットは、芯出し体用の芯出し駆動器、及び押出器用の押出駆動器を作動させるように構成されている。芯出し駆動器を作動させると、外側リングが軸に対して同軸に整列させられる。押出駆動器を作動させると、押出器が押出面で円形ブランクリングに作用して、円形ブランクリングを軸に沿って挿入点まで移動させる。挿入点においては、円形ブランクリングが外側リングに挿入される。

円形ブランクリングの挿入前に、外側リングが軸と同軸に整列される。これによりその位置が明確に事前画定される。こうして、円形ブランクリングは軸Ａに関して同軸に移動可能となり、外側リングに最小の摩擦接触で挿入可能である。穴の穿孔後には、外側リングの片側にバリがある。このバリが円形ブランクリングを挿入する側にある場合があり、円形ブランクリングと外側リングの間に半径方向の重なりがある場合には、軟らかい円形ブランクリングに損傷を与える可能性がある。挿入時の円形ブランクリングの損傷は、挿入時のそのような半径方向の重なりを防ぐことにより回避可能である。

円形ブランクリングの挿入点への移動又は外側リング方向への移動は、好ましくは垂直上向きの配向である。

制御ユニットは好ましくは、芯出し体が外側リングに係合してから押出器が円形ブランクリングを外側リングに接触させるように、芯出し駆動器と押出駆動器を時系列的に作動させるように構成される。こうして、円形ブランクリングと外側リングがまだ接触せず、軸に平行な軸方向にまだ距離がある限りは、芯出し体が外側リングへ係合する。これにより、円形ブランクリングと外側リングとの間の接触が生じる前に、軸と同軸の外側リングの整列が確実に完了する。

円形ブランクリングと外側リングとが接触した後に、芯出し体がまだ外側リングに当接しているように、芯出し駆動器と押出駆動器を時系列的に作動させるように制御ユニットが構成されていればさらに有利である。円形ブランクリングの挿入が完了するまで、芯出し体が外側リングに当接していることは可能である。押出器が円形ブランクリングを外側リング内へ挿入するとき、その期間の少なくとも特定の期間又はその挿入プロセスの全期間に亘り、芯出し体は円形ブランクリングに接触している。これにより軸との同軸整列が確実に保持される。好ましくは、押出器により移動させられる円形ブランクリングが、例えば開始位置又は芯出し体のアイドル位置へ、芯出し体を外側リングから押し出して離すまで、芯出し体は外側リングに作用する。

押出器が円形ブランクリングを外側リングに接触させる前に芯出し体が外側リングから離れた場所にあるように、制御ユニットが芯出し駆動器と押出駆動器を時系列的に作動させるように構成することも可能である。さらに、円形ブランクリングが外側リングに接触するとすぐに芯出し体を外側リングから移動させて離し、結合プロセスの開始時にのみ芯出し体と外側リングがまだ接触しているようにすることも可能である。円形ブランクリングが外側リングに部分的に係合するとすぐに、外側リングの軸に対する半径方向への移動を可能とすることができる。

芯出し体と外側リングとの間に接触が行われた後、芯出し体が外側リングを押し付ける力は、好ましくは単に芯出し体の重量によってのみ決定される。好ましくは、芯出し体が自重だけで外側リング上に載っている状態は、円形ブランクリングの挿入が完了する前、又は円形ブランクリングが外側リングと接触する前に芯出し駆動器の作動によって設定される。

例示的一実施形態において、芯出し駆動器は、空気圧シリンダを備え、これは第１作動室と第２作動室を含む複動シリンダとして実装可能である。２つの作動室はピストンにより相互に流体的に分離されている。ピストンの運動は、芯出し体に連結され、例えば、ピストンが一体的に結合されている。一度に２つの作動室の少なくとも１つが周囲大気に流体接続されることが好ましい。芯出し体を挿入点に向かって移動させるために、例えば第１作動室に圧力が掛けられる。

空気圧シリンダの代わりに、別の流体シリンダを使用することも可能である。圧縮空気の使用は、周囲大気に圧縮空気を放出可能という利点を持っている。ここでは閉回路を構成する必要がない。

芯出し体が挿入点に到達して外側リングに接触した後、好ましくは、第１作動室を周囲大気に流体接続して減圧することができる。具体的には、押出器が円形ブランクリングを外側リング及び／又は芯出し体に接触させる前に第１作動室の圧力削減が発生する。この第１作動室の早期の圧力低減は、第２作動室に圧力を掛けることでその後芯出し体をその開始位置に非常に迅速に移動可能であるという利点を有する。

そのような空気圧シリンダの場合には、芯出し体を挿入点から離すため、及び／又は芯出し体を挿入点から離れた特定位置に保持するために、第２作動室に圧力を掛けることができる。第１作動室は周囲大気に流体接続される。

作動室への圧力付与及び／又は圧力削減のために、例示的一実施形態においては芯出し駆動器が、相互に独立して作動可能な２つのバルブを備えることができる。こうして、２つの作動室への圧力付与及び／又は圧力削減を相互に独立して制御可能であり、かつ両方の作動室内の圧力を同時に削減させることも可能である。バルブが相互に独立して作動可能であることにより、迅速な切り替えが可能となる。

好適な実施形態において挿入装置には、円形ブランクリングを押出面に隣接する開始位置へ搬送するように構成された第１搬送ユニットが含まれる。

さらに、第２搬送ユニットがあって、それにより外側リングが挿入点に搬送可能であれば、有利であり得る。

第１搬送ユニットは好ましくは第１ダイアル供給プレートを備えることが可能であって、これがダイアル軸を中心に駆動可能であり、各円形ブランクリングのための複数の受け取りポケットを備える。これに加えて、又はこれに代わって、第２搬送ユニットが第２ダイアル供給プレートを備えることが可能であり、これが第２ダイアル軸を中心に駆動可能で、各外側リングのための複数の受け取りポケットを備える。２つの回転軸は好ましくは相互に平行、及び／又は軸に平行に整列される。軸に沿って２つのダイアル供給プレートは重なる。これにより、第１ダイアル供給プレートの受け取りポケットからの円形ブランクリングが軸に沿って、第２ダイアル供給プレートの受け取りポケットにある外側リング内へ挿入可能となる。

好ましくは、外側リングは円形ブランクリングの導入又は挿入時には軸方向移動は行わないか、又は軸方向移動は既存の隙間に限定される。円形ブランクリングの導入又は挿入時には外側リングは、例えば第２ダイアル供給プレートの受け取りポケット内に留まる。

押出駆動器は好ましくは、電気モータをベースとする駆動システムとして設計される。これは、例えばリニア駆動装置である。

挿入前に開始位置にある円形ブランクリングと挿入点との間の軸に対して、芯出し経路が同軸に存在すればさらに好適である。芯出し経路は、例えば芯出しスリーブによって境界を設定することができる。芯出し経路は好ましくは挿入点から離れる方向に向かって広がり、拡大部では円錐形の形状設計とすることができる。押出器によって、円形ブランクリングは芯出し経路を介して挿入点へ移動させられ、軸と同軸に整列される。

円形ブランクの外側リングへ円形ブランクリングを挿入する方法は以下のように実行される。

第１に、外側リングが挿入点へ搬送される。外側リングが挿入点に搬送されるのと同時に、円形ブランクリングが開始位置に導入される。開始位置では円形ブランクリングは、外側リングから軸方向に離れた位置に、軸と平行に配置される。そして開始位置では、例えば外側リングと押出器の間にある。その後、例えば芯出し体を使用して外側リングが軸と同軸に整列される。次に、円形ブランクリングが外側リングの穴の中に挿入される。円形ブランクリングの軸方向移動と、軸と同軸の外側リングの整列とは時間的に重なってもよい。軸と同軸の外側リングの整列は、円形ブランクリングの外側リングへの接触より前に終了することが好ましい。開始位置から挿入点までの軸方向移動の間、及びその全体に亘って、円形ブランクリングが軸と同軸に整列していればさらに有利である。こうして、円形ブランクリングの事前の同軸整列はなしでも済ますことができる。さらに、円形ブランクリングの軸方向移動が軸に対する半径方向のずれを生じることが回避される。

本発明の有利な実施形態は、従属請求項、明細書、及び図面から明らかとなるであろう。好適な例示的実施形態が、添付の図面に基づいて以下に詳細に記述される。

円形ブランク部品又は円形ブランクを圧印ステーションへ搬送するための搬送装置である。 第１搬送ユニットにより貯蔵バッファユニットに接続された、挿入装置の例示的一実施形態の部分斜視図である。 図２のシステムの下から見た別の斜視図である。 図２及び図３の挿入装置の断面図である。 図２〜図４による挿入装置の例示的実施形態をブロック図で示す図である。 複数部品円形ブランクを製造するための円形ブランク部品の概略平面図である。 図６による円形ブランク部品から圧印されたコインの平面図である。 図７の圧印されたコインの断面図である。

図１は、円形ブランクの搬送のため或いは円形ブランク部品２１を圧印ステーション２２へ搬送するための搬送装置２０の簡略化された概略図である。搬送装置２０は１つ又は複数のダイアル供給プレート２３を含むことができる。このそれぞれにはその円周領域に複数のポケット２４が含まれる。複数の円形ブランク部品２１から構成される円形ブランク、又は少なくとも１つの円形ブランク部品２１がポケット２４にあって、特定のダイアル供給プレートがそのダイアル軸を中心に回転するときに搬送することができる。

例示的実施形態において、複数部品の円形ブランクが提供され、そこからコイン２７（図７及び図８）が圧印ステーション２２で圧印される。例示的実施形態においては、コイン２７又は円形ブランクは３つの異なる円形ブランク部品２１、すなわち円形ブランクコア２８、外側リング２９及び円形ブランクリング３０からできている。円形ブランクリング３０は、円形ブランクコア２８と外側リング２９の間に配置される。円形ブランクリング３０は、実施例によれば円形の内側輪郭と外側輪郭を有している。従って、円形ブランクコア２８は円形外側輪郭を有し、外側リング２９は円形内側輪郭又は円形の穴を有している。

円形ブランクコア２８と外側リング２９は同じ金属又は金属合金、あるいは異なる金属又は金属合金でできている。

円形ブランクリング３０は少なくとも実質的にプラスチック材料でできている。これは小さい質量を有し、それは円形ブランクコア２８の質量及び外側リング２９の質量よりも少なくともかなり小さい。さらに、金属又は金属合金製の円形ブランク部品２１よりも小さいばね剛性を有する。円形ブランクリング３０は搬送中に静電気を発生する可能性がある。これらの性質により、プラスチック材料製の円形ブランクリング３０はコイン２７の製造時に金属の円形ブランク部品２１ほど容易な移動及び取扱いができない。

図１は挿入装置３４のダイアル供給プレート２３の一領域を極めて概略的に示したものである。挿入装置３４は、円形ブランクリング３０をそれぞれ割り当てられた外側リング２９に導入又は挿入するために使用される。挿入装置３４に挿入された後の、外側リング２９と円形ブランクリング３０の接続は、実質的に圧入嵌合接続である。円形ブランクリング３０と、外側リング２９又は円形ブランクコア２８との接続は、究極的には形状固定接続であって、圧印ステーション２２でのコイン２７の圧印プロセス時に行われる（図８）。

図２〜図５は、挿入装置３４の例示的実施形態を示す。図２と図３は、上（図２）と下（図３）からの斜視図であり、図４は図２と図３による挿入装置３４の断面図を示す。図５は、図２〜図４による挿入装置３４の構造及び動作原理を代表的に示した図である。

実施例によれば、挿入装置３４は第１搬送ユニット３５と第２搬送ユニット３６に割り当てられる。第１搬送ユニット３５は、貯蔵バッファユニット３７から挿入装置３４へ円形ブランクリングを搬送するように構成される。この目的のために、第１搬送ユニット３５は、第１ダイアル軸Ｒ１を中心に駆動可能な第１ダイアル供給プレート３５ａを備える。第１ダイアル供給プレート３５ａは、それぞれの円形ブランクリング３０を受け取るための受け取りポケット３５ｂを備え、これが第１ダイアル軸Ｒ１を中心とする円周沿いに等間隔で配分されている。第１ダイアル供給プレート３５ａは、割り出し運動（Ｓｃｈｒｉｔｔｓｃｈａｌｔｂｅｗｅｇｕｎｇ）によって、各所定回転角だけ移動させることができる。貯蔵バッファユニット３７からの円形ブランクリング３０を含む次の受け取りポケット３５ｂが、各割り出し運動時に挿入装置３４（図４及び図５）の開始位置Ｐへ移動せられる。挿入の後に、第１ダイアル供給プレート３５ａの受け取りポケット３５ｂは空であり、再び貯蔵バッファユニット３７にまで進んで、次の円形ブランクリング３０を受け取る。第１ダイアル供給プレート３５ａの大きさと、受け取りポケット３５ｂの数は、円形ブランクリング３０の使用法と寸法とに適合するように選択可能である。例示的実施形態において、貯蔵バッファユニット３７と挿入装置３４は、第１ダイアル軸Ｒ１に関して直径上の対向位置にある。

貯蔵バッファユニット３７、第１搬送装置３５及び挿入装置３４は、挿入ステーション３８（図１）の部品を構成する。

実施例によれば、搬送装置２０の現在のダイアル供給プレート２３の少なくとも１つが、第２搬送ユニット３６のダイアル供給プレートを形成し、これをここでは第２ダイアル供給プレート３６ａと称す。第２ダイアル供給プレート３６ａは第２ダイアル軸Ｒ２を中心に駆動可能であり、第２ダイアル軸Ｒ２を中心とする円に沿って一定間隔に配置された受け取りポケット３６ｂを備える。第２ダイアル軸Ｒ２を中心とする、間欠的な割り出し運動によって、外側リング２９は割り出しサイクル毎に、挿入装置３４の挿入点Ｅへ搬送可能である。例示的実施形態においては垂直方向に一致する、軸方向Ｖにおいて、開始位置Ｐに配置された円形ブランクリング３０と、挿入点Ｅに配置された外側リング２９とが、互いに隣接して、かつある距離をおいて配置される。実施例によれば、第１ダイアル軸Ｒ１と第２ダイアル軸Ｒ２とは同じように軸方向Ｖに整列する。好適な例示的実施形態に対する変形では、軸方向Ｖは垂直に対して鋭角に傾斜して整列することも可能である。

挿入装置３４は、軸Ａに対して同軸に配置された押出器４５を備える。押出器４５は、押出駆動器４６により軸Ａに沿って挿入点Ｅ方向へ、且つ挿入点Ｅから離れる方向に移動することができる。後退位置では押出器４５は、第１ダイアル供給プレート３５ａの下、又は開始位置にある円形ブランクリング３０の下の軸方向Ｖにある（図４及び図５）。押出面４７は、開始位置Ｐ又は挿入点Ｅに配置されている円形ブランクリング３０に対向する。押出面４７は押出器４５の端面に配置される。

好適な実施形態では、押出駆動器４６は、電気モータベースのリニア駆動システムとして設計されている。押出器４５と電気モータの間に配置された、偏心ギヤボックス又はナックル継手ギヤボックスなどのギヤボックスを含む、回転電気モータの使用も可能である。

押出器４５は軸Ａに沿って案内される形で移動可能である。例えば押出器ガイド体４８内に、軸Ａに同軸の押出器ガイド経路４９が、案内のために存在する。押出器４５は、押出器ガイド経路４９内を摺動可能に案内される。

押出器４５が後退しているとき、押出面４７は押出器ガイド体４８の上面５０とほぼ同一高さである。押出器４５は少なくとも上面５０の上には突出せず、第１ダイアル供給プレート３５ａの受け取りポケット３５ｂに移動した円形ブランクリング３０が押出器ガイド体４８の上面５０に沿って損傷なしに摺動して、押出面４７上のその開始位置Ｐに配置されることが可能である。

挿入点Ｅと、後退位置にある押出器４５との間に、軸Ａと同軸の芯出し経路５４が存在する。実施例によれば芯出し経路５４は、プレート形状であり得る、中間要素５５を貫通して延在する。中間要素５５は、第２ダイアル供給プレート３６ａによって挿入点Ｅまで搬送されて来る外側リング２９に対して支持面又は摺動面として作用する上面５６を有する。外側リング２９が挿入点Ｅにあるとき、外側リングは芯出し経路５４を環状に囲み、中間要素５５の上面５６上に当接する。

円筒部５４ａが中間要素５５の上面５６で芯出し経路５４の開口に接続される。円筒部５４ａの内径が円形ブランクリング３０の外径に対応する。

円錐部５４ｂが円筒部５４ａにつながる。円錐部５４ｂは、円筒部５４ａから始まり、上面５６とは反対側の中間要素５５の下面５７に向かって広がる。

さらに、芯出し体６１が軸Ａと同軸に配置される。芯出し体６１は、芯出し駆動器６２によって軸Ａに沿って軸方向Ｖに移動可能である。芯出し体６１は、ガイド要素６４の芯出し経路６３内に配置され、挿入点Ｅに向かって開放されている。芯出し体６１は、挿入点Ｅに面する自由端に円錐端部すなわち面取り部６５を備え、自由端に隣接する端部が挿入点Ｅに向かってテーパがつくようになっている。面取り部６５に隣接する芯出し体６１の円筒部分の外径は、外側リング２９の内径よりも大きい。挿入点Ｅに面する芯出し体６１の自由端すなわち面取り部６５の自由端は、外側リング２９の内径よりも小さい外径を有する。芯出し体６１が外側リング２９に係合すると、芯出し体はその面取り部６５の領域で、外側リング２９の内端に当接する。外側リング２９はこうして芯出し体６１と同軸に整列され、その結果軸Ａに対して同軸となる。

芯出し駆動器６２の例示的実施形態が、図４及び図５に模式的に示されている。芯出し駆動器６２は、軸方向Ｖに可動なピストン７１を含む空気圧シリンダ７０を備える。ピストン７１は空気圧シリンダ７０の第１作動室７２と第２作動室７３を流体的に相互に分離する。ピストン７１の動きはピストンロッド７４を介して芯出し体７１の動きに連結され、実施例によれば、ピストン７１は芯出し体６１に強固に接続されている。

芯出し駆動器６２にはさらに第１バルブ７５が含まれ、これは第１接続配管７６によって出口側が第１作動室７２に流体接続される。第２バルブ７７は第２接続配管７８によって出口側が第２作動室７３に流体接続される。２つのバルブ７５、７６の入口側はいずれも圧力源７９と通気接続部８０へ接続される。各バルブ７５、７７を介して、圧力源７９又は通気接続部８０のいずれかが、割り当てられた作動室７２、７３へ流体接続可能である。

第１バルブ７５が第１制御信号Ｓ１によって作動可能であり、実施例によれば、２つのスイッチ位置間で切り替え可能である。同様に、第２バルブ７７が第２制御信号Ｓ２によって作動可能であり、実施例によれば、２つのスイッチ位置間で切り替え可能である。

第１制御信号Ｓ１と第２制御信号Ｓ２は制御ユニット８５で生成されてバルブ７５、７７に送信される。制御ユニット８５はさらに、押出駆動器４６用の第３の制御信号Ｓ３を生成する。制御ユニット８５はこのように、押出駆動器４６と芯出し駆動器６２を制御するように構成されている。制御ユニット８５はまた、例えば、第１搬送ユニット３５及び／又は第２搬送ユニット３６を制御して円形ブランクリング３０又は外側リング２９を搬送させるというような、他の制御も実行可能である。

上記の挿入装置３４は以下のように動作する。

円形ブランクリング３０が第１搬送ユニット３５によって挿入装置３４へ搬送され、押出器４５の押出面４７上のその開始位置Ｐに配置される。同時に、外側リング２９が、第２搬送ユニット３６によって挿入装置３４の挿入点Ｅに搬送される。この状態で、外側リング２９と円形ブランクリング３０のいずれも軸Ａに対して正確には同軸に配置されていない。この２つの部品２９、３０を相互の事前の位置合わせなしで軸方向Ｖへ移動させる場合には、プラスチック材料製の円形ブランクリング３０が損傷を受ける可能性がある。穴を穿孔した後には、外側リング２９の２つの側面の一方にバリがある。バリが、円形ブランクリング３０を導入する側にあるのか、その反対側にあるのかはわからない。プラスチック材料製の円形ブランクリング３０は、挿入時に特にこのバリによって傷つく可能性がある。

したがって、本発明によれば外側リング２９は最初に軸Ａに対して正確に軸合わせされる。このために、芯出し体６１が芯出し駆動器６２によって挿入点Ｅまで移動させられて、そこで外側リング２９の穴に係合する。こうして穴が芯出し体６１の面取り部６５又は円錐部に当接する。外側リング２９はこうして芯出し体６１と同軸に配置され、その結果軸Ａに対して同軸となる。

押出器４５は押出駆動器４６によって駆動され、円形ブランクリング３０を芯出し経路５４経由で挿入点Ｅへ移動させる。円形ブランクリング３０は最初円錐部５４ｂに到達し、その後の移動時に軸Ａに対して次第に軸合わせされる。円形ブランクリング３０が芯出し経路５４の円筒部５４ａに到達すると、軸Ａに対して軸合わせされた状態となる。円形ブランクリングは押出器４５によって前進させられて、挿入点Ｅにおいて前もって軸Ａに軸合わせされている外側リング２９内に挿入される。

制御ユニット８５は押出駆動器４６と芯出し駆動器６２を連係させて制御する。押出器４５が円形ブランクリング３０を移動させて円形ブランクリング３０と外側リング２９が互いに接触する前に、外側リング２９は芯出し体６１によって軸Ａに軸合わせされる。こうすることで、円形ブランクリング３０の挿入時に円形ブランクリング３０と外側リング２９が半径方向に重なることが確実に防止される。

芯出し体６１は、第１作動室７２を加圧することで挿入点Ｅまで移動させられる。このために、第１バルブ７５を介して第１接続配管７６を圧力源７９に接続する。第２作動室７３は第２バルブ７７を介して通気接続部８０へ接続される。これにより、第２作動室７３と周囲大気との間の流体接続が形成される。第２作動室７３はこうして周囲領域に向けて開放され、ピストン７１の移動のために空気を周囲領域へ移動させることができる。

芯出し体６１が挿入点Ｅに到達して外側リング２９と係合するとすぐに、例示的実施形態の第１作動室７２が第１バルブ７５を介して、同様に通気接続部８０に接続され、従って周囲大気に接続される（ベントされる）。こうして、２つの作動室７２、７３には大気圧のみが掛かる。芯出し体６１は、自重によって外側リング２９の上に当接し続ける。

第２作動室７３に圧力を加えることにより、芯出し体６１が挿入点Ｅから移動して離れる。第２バルブ７７は適切なスイッチ位置に切り替えられる。挿入点Ｅから離れる芯出し体６１の後退移動は、円形ブランクリング３０が外側リング２９と接触する前、又は円形ブランクリング３０が外側リング２９の穴の中に移動しているとき、又は円形ブランクリング３０が外側リング２９内に完全に挿入され終わった後、のいずれかで発生可能である。

例示的実施形態においては、芯出し体６１が挿入点Ｅに到達したときには、より具体的には、到達と同時又はその後で第２作動室７３に圧力が加えられるかどうかには無関係に、芯出し体６１が挿入点Ｅから離れる後退移動を開始するために第１作動室７２のベントは既に発生している。

押出器４５は、位置制御もしくは位置調整されている。円形ブランクリング３０が外側リング２９内に完全に挿入され終わるとすぐに、押出器４５は押出駆動器４６によって、後退した開始状態（図５に示す）に戻される。この後退位置では、新しい円形ブランクリング３０が挿入装置３４に搬送可能である。押出器４５は軸方向Ｖでの移動時に第１ダイアル供給プレート３５ａの受け取りポケット３５ｂを通過するので、第１ダイアル供給プレート３５ａによる搬送は押出器４５が受け取りポケット３５ｂから再び完全に除去された後にのみ可能である。

円形ブランクリング３０を外側リング２９内に挿入するとき、外側リング２９は軸Ａに平行な軸方向Ｖには移動しない。

本発明は、円形ブランクリング３０を外側リング２９に挿入する挿入装置３４及び方法に関する。この目的のために、外側リング２９は供給装置３４の挿入点Ｅへ最初に搬送される。それと同時に、円形ブランクリング３０は供給装置内の開始位置Ｐへ導入される。円形ブランクリング２９は先ず、軸Ａと同軸に配置された芯出し体６１により、軸Ａに対して同軸に整列される。この際、円形ブランクリング３０は軸Ａに関して半径方向にのみ移動する。次に円形ブランクリング３０が、押出器４５によって外側リング２９の穴に挿入される。開始位置Ｐから外側リング２９の中への円形ブランクリング３０のこの移動時に、円形ブランクリングはセンタリング手段により、そして好ましくは芯出し経路５４によって軸Ａに対して同軸に整列される。芯出し体６１は、円形ブランクリング３０によって、挿入点Ｅから離れて、例えば開始位置又はアイドル位置へ移動させられることも可能であり、それによって外側リング２９から解放される。円形ブランクリング３０は軸方向Ｖ及び軸Ａに関して放射状の半径方向に重ね合わせ移動を行う。

２０ 搬送装置
２１ 円形ブランク部品
２２ 圧印ステーション
２３ ダイアル供給プレート
２４ ポケット
２７ コイン
２８ 円形ブランクコア
２９ 外側リング
３０ 円形ブランクリング
３４ 挿入装置
３５ 第１搬送ユニット
３５ａ 第１ダイアル供給プレート
３５ｂ 第１ダイアル供給プレートの受け取りポケット
３６ 第２搬送ユニット
３７ 貯蔵バッファユニット
３８ 挿入ステーション
４５ 押出器
４６ 押出駆動器
４７ 押出面
４８ 押出器ガイド体
４９ 押出器ガイド経路
５０ 押出器ガイド体の上面
５４ 芯出し経路
５４ａ 芯出し経路の円筒部
５４ｂ 芯出し経路の円錐部
５５ 中間要素
５６ 中間要素の上面
５７ 中間要素の下面
６１ 芯出し体
６２ 芯出し駆動器
６３ 芯出し経路
６４ ガイド要素
６５ 面取り部
７０ 空気圧シリンダ
７１ ピストン
７２ 第１作動室
７３ 第２作動室
７４ ピストンロッド
７５ 第１バルブ
７６ 第１接続配管
７７ 第２バルブ
７８ 第２接続配管
７９ 圧力源
８０ 通気接続部
８５ 制御ユニット
Ａ 軸
Ｅ 挿入点
Ｐ 開始位置
Ｒ１ 第１ダイアル軸
Ｒ２ 第２ダイアル軸
Ｖ 軸方向

Claims (16)

1. 円形ブランクの外側リング（２９）に円形ブランクリング（３０）を挿入するための挿入装置（３４）であって、
   軸（Ａ）と同軸に配置され、かつ前記円形ブランクリング（３０）に作用する押出面（４７）を含む押出器（４５）と、
   前記押出器（４５）を軸（Ａ）に沿って移動させる押出駆動器（４６）と、
   前記軸（Ａ）と同軸に配置され、かつ前記押出面（４７）とされる自由端を有する芯出し体（６１）と、
   前記芯出し体（６１）を軸（Ａ）に沿って移動させる芯出し駆動器（６２）と、
   前記芯出し駆動器（６２）と前記押出駆動器（４６）とを作動させる制御ユニット（８５）と、
   を備え、
   前記円形ブランクリング（３０）が前記外側リング（２９）に挿入される点である挿入点（Ｅ）と後退位置にある前記押出器（４５）との間に前記軸（Ａ）に同軸の芯出し経路（５４）が存在するとともに、
   前記制御ユニット（８５）は、
   前記芯出し駆動器（６２）を作動させて、前記芯出し体（６１）を前記挿入点（Ｅ）に移動させ、前記挿入点（Ｅ）に配置された外側リング（２９）の穴に前記芯出し体（６１）の前記自由端を係合させ、それにより前記外側リング（２９）を前記軸（Ａ）と同軸に整列させ、
   さらに、前記押出駆動器（４６）を作動させて前記押出器（４５）を前記軸（Ａ）に沿って移動させて前記円形ブランクリング（３０）を、前記心出し経路（５４）を通って前記挿入点（Ｅ）へ移動させ、前記芯出し体（６１）によって既に前記軸（Ａ）と同軸に整列されている前記外側リング（２９）内に挿入させるように構成された、挿入装置。
2. 前記制御ユニット（８５）は、前記芯出し体（６１）が前記外側リング（２９）に係合した後に、前記押出器（４５）が前記円形ブランクリング（３０）を前記外側リング（２９）に接触させるように、前記芯出し駆動器（６２）と前記押出駆動器（４６）を時系列的に作動させるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の挿入装置。
3. 前記制御ユニット（８５）は、前記円形ブランクリング（３０）を前記外側リング（２９）に挿入するときに、前記芯出し体（６１）が前記外側リング（２９）に当接するように、前記芯出し駆動器（６２）と前記押出駆動器（４６）を時系列的に作動させるように構成されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の挿入装置。
4. 前記制御ユニット（８５）は、前記押出器（４５）により移動させられる前記円形ブランクリング（３０）が前記芯出し体（６１）を前記外側リング（２９）から押し出すまで、前記芯出し体（６１）が前記外側リング（２９）に作用するように、前記芯出し駆動器（６２）と前記押出駆動器（４６）を時系列的に作動させるように構成されることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の挿入装置。
5. 前記芯出し駆動器（６２）が、第１作用チャンバ（７２）と第２作用チャンバ（７３）を含む空気圧シリンダ（７０）を備え、前記芯出し体（６１）を前記挿入点（Ｅ）に移動させるように前記第１作用チャンバ（７２）に圧力がかけられることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の挿入装置。
6. 前記制御ユニット（８５）は、前記押出器（４５）が前記円形ブランクリング（２９）を前記外側リング（２９）及び／又は前記芯出し体（６１）に接触させる前に、前記第１作用チャンバ（７２）が周囲大気に流体接続されるように前記芯出し駆動器（６２）を作動させるように構成されることを特徴とする、請求項５に記載の挿入装置。
7. 前記芯出し体（６１）を前記挿入点（Ｅ）から移動して離すように、及び／又は前記芯出し体（６１）を前記挿入点（Ｅ）から離れた上方位置に保持するように、前記第２作用チャンバ（７３）に圧力がかけられることを特徴とする、請求項５又は請求項６に記載の挿入装置。
8. 前記芯出し駆動器（６２）は、互いに独立して作動可能な２つのバルブ（７５、７７）を備えることを特徴とする、請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の挿入装置。
9. 前記円形ブランクリング（３０）を前記押出面（４７）に隣接する開始位置（Ｐ）へ搬送するように構成された第１搬送ユニット（３５）を備えることを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の挿入装置。
10. 前記外側リング（２９）を前記挿入点（Ｅ）へ搬送するように構成された第２搬送ユニット（３６）を備えることを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の挿入装置。
11. 前記第１搬送ユニット（３５）が、第１ダイアル軸（Ｒ１）を中心に駆動可能であって、個別の円形ブランクリング（３０）のための複数の受け取りポケット（３５ｂ）を含む第１ダイアル供給プレート（３５ａ）を備えることと、前記第２搬送ユニット（３６）が、第２ダイアル軸（Ｒ２）を中心に駆動可能であって、個別の外側リング（２９）のための、又は外側リング（２９）と挿入された円形ブランクリング（３０）のユニットのための複数の受け取りポケット（３６ｂ）を含む第２ダイアル供給プレート（３６ａ）を備えることと、の一方又は両方であることを特徴とする、請求項９又は請求項１０に記載の挿入装置。
12. 前記外側リング（２９）は、前記円形ブランクリング（３０）の挿入時に前記第２ダイアル供給プレート（３６）の前記受入ポケット（３６ｂ）内に留まることを特徴とする、請求項１１に記載の挿入装置。
13. 前記押出駆動器（４６）は、電気モータベースの駆動システムとして設計されていることを特徴とする、請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の挿入装置。
14. 円形ブランクの外側リング（２９）へ円形ブランクリング（３０）を挿入する方法であって、
    前記円形ブランクリング（３０）を前記外側リング（２９）に挿入する点である挿入点（Ｅ）に前記外側リング（２９）を搬送することと、
    円形ブランクリング（３０）を、軸（Ａ）に平行な軸方向で前記外側リング（２９）に隣接する開始位置（Ｐ）に搬送することと、
    前記軸（Ａ）と同軸に配列された芯出し体（６１）を前記挿入点（Ｅ）に移動させ、前記挿入点（Ｅ）に配置された外側リング（２９）の穴に前記芯出し体（６１）の自由端を係合させることにより前記外側リング（２９）を前記軸（Ａ）と同軸に整列させることと、
    前記軸（Ａ）と同軸に配置された押出器（４５）を前記軸（Ａ）に沿って移動させて、前記円形ブランクリング（３０）を、後退位置にある前記押出器（４５）と前記挿入点（Ｅ）との間に存在する前記軸（Ａ）に同軸の芯出し経路（５４）を通って前記挿入点（Ｅ）にある前記外側リング（２９）の中に、前記軸（Ａ）方向に移動させること、
    を含む、方法。
15. 前記円形ブランクリング（３０）は前記挿入点（Ｅ）に向かって軸方向に移動するとき、前記軸（Ａ）と同軸に整列されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
16. 請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の挿入装置（３４）が、前記方法の実行のために使用されることを特徴とする、請求項１４又は請求項１５に記載の方法。

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