JP6950969B2 - 環状円形ブランクの内周縁を成形するための成形装置及び成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、円形ブランク（Ｒｏｎｄｅ）から環状円形ブランク（Ｒｏｎｄｅｎｒｉｎｇｓ）の内周縁を成形するための成形装置及び成形方法に関する。

円形ブランクは、コインを得るために、エンボス加工ステーションでエンボスプレスによってエンボス加工されるコインブランクである。基本的に、円形ブランクは１つの部分又はいくつかの部分から構成されていてもよい。複数部分からなる円形ブランクでは、少なくとも１つの環状円形ブランク、及び環状円形ブランクの穴に配置された少なくとも１つの円形ブランクコアがある。いくつかの環状円形ブランクはまた、互いに対して同軸に配置されていてもよい。

特許文献１は、２色コインの製作のために、少なくとも２つのブランクを１つに接合するための接合装置について記載している。そのためには、環状円形ブランクは供給路の下を通過する。円形ブランクコアは環状円形ブランクにはめ込まれる。それに続く接合ステーションで、円形ブランクの入れ子になった円形ブランク構成要素が接合される。

環状円形ブランク及び円形ブランクコアを備える複数部分からなるコイン、並びにその接合については、特許文献２にもまた記載されている。その際に、環状円形ブランクは最初に回転テーブルに供給される。１つの位置において、互いに積み重ねられた円形ブランクコアを有する軸が設けられている。それぞれ最も低い円形ブランクコアが、底部が開口した軸から送り台を介して押し出され、環状円形ブランクの上に配置される。そこで、前記コアはばね付勢フィンガによって環状円形ブランクに圧入される。

こうした複数部分からなるコインは、部分の間に最低限の力が働く場合に限り、エンボス加工された後に、部分が互いから取り外されることを必要とする。これは、コインが誤ってその円形ブランク構成要素に分離されるのを防ぐためである。

ドイツ特許第１９８４１６２２号明細書 ドイツ特許出願公開第３７４２７４５号明細書

したがって、本発明の目的は、コインエンボス加工プロセスのフレーム構造の内部に、環状円形ブランクを簡単な方法で供給することがそれぞれできる装置及び方法を提供し、環状円形ブランクが、それぞれ隣接する環状円形ブランク及び円形ブランクコアに改善された連結をもたらすことであると考えることができる。

この目的は、特許請求項１の特徴を示す成形装置、及び特許請求項１５の特徴を示す方法によって達成される。

環状円形ブランクの内周縁を成形するための成形装置は、下部ツール及び上部ツールを備える。前記下部ツールは、作動軸Ａに沿って移動することができ、環状円形ブランクを作動軸に沿って搬送平面から成形位置に移動させるように配置された、ダイを有する。作動軸を有する垂直装置の場合、環状円形ブランクは、搬送平面から成形位置に持ち上げられる。しかし、作動軸はまた、たとえば水平向き、又は水平方向若しくは垂直方向に対して傾斜した向きなど、異なる向きでもよい。

搬送平面内に、又は搬送平面に隣接して、成形すべき環状円形ブランクを前記成形装置に搬送するための、また環状円形ブランクを作動軸Ａに対して同軸に配置するための回転テーブルが好ましくは配置されている。成形プロセス後、成形された環状円形ブランクは、再び前記回転テーブルのそれぞれのポケット内に設置され、前記成形装置から搬送することができる。

前記下部ツールに関連付けられた前記上部ツールは、保持スリーブを備える。環状円形ブランクの成形位置で、前記保持スリーブは、環状円形ブランクの外側輪郭を完全に囲む。この保持スリーブを用いて、環状円形ブランクの内周縁が成形されている間に、環状円形ブランクの外径の増加がないか、又は定められた増加のみがあることを確実にすることができる。好ましくは、前記保持スリーブは、環状円形ブランクの成形位置で、環状円形ブランクの元の外径よりもわずかに大きい内径を有し、それにより、成形プロセス中に環状円形ブランクの外径が所定量だけ増加し、その結果、前記ポケット内での環状円形ブランクの遊隙を減少させることができ、それにより、前記回転テーブルのポケットへの環状円形ブランクの配置がより正確になり得る。

前記上部ツール及び／又は前記下部ツールは、少なくとも１つの成形ツールを備える。搬送平面の外側の環状円形ブランクの成形位置で、前記成形ツールは少なくとも部分的に環状円形ブランクと係合し、環状円形ブランクの内周縁を成形する。たとえば、内周縁に構造又は少なくとも凹部を成形することが可能である。環状円形ブランクの内周縁を変更して、円周方向の少なくともベゼル若しくは溝を設けること、又は特定のエンボス加工において、任意の輪郭を有するいくつかの凹部を内周縁の円周に沿って設けることが可能である。

一実施形態では、前記上部ツールは排出装置を備えてもよい。前記排出装置は、成形プロセス後に、環状円形ブランクを成形位置から移動させて搬送平面に戻すように、又はこの戻り移動を支持するように、配置されている。成形後、環状円形ブランクは前記保持スリーブに設置され、前記保持スリーブの内側を押す。前記排出装置を介して、環状円形ブランクにその成形後に力が加えられ、前記力は、環状円形ブランクを前記保持スリーブから移動させて、搬送平面に、たとえば前記回転テーブルのポケット内へ戻すために、環状円形ブランクに作用することができる。例示的な一実施形態では、前記排出装置は、ばね付勢された排出リングを備えてもよく、この排出リングは、搬送平面からの環状円形ブランクの移動中に、ばね力に逆らって成形位置の方に撓み、環状円形ブランクの内周縁の成形後の前記ダイの戻り移動中に、搬送平面に押し戻る。

前記下部ツールの前記ダイが、前記成形ツール少なくとも１つに関連付けられていると有利である。さらに、前記上部ツールは、環状円形ブランクを成形するために、前記下部ツールの前記成形ツールと相互に作用する追加の成形ツールを備えてもよい。しかし、１つの成形ツールのみを前記下部ツールの前記ダイに設けることも可能である。

既設の成形ツールの少なくとも１つは、拡開ツールとして構成してもよい。前記拡開ツールは、環状円形ブランクの成形位置で、作動軸に対して半径方向に拡開するように設計されている。この結果、前記拡開ツールは、内周縁の成形を実施するために、環状円形ブランクの内周縁に内側から押し付けられることができる。

前記拡開ツールを拡開するために、前記上部ツールは、拡開マンドレルを備えてもよい。前記拡開マンドレルは、その自由端に向かって、又は前記下部ツールの前記ダイに向かって、先細になっている部分を有してもよい。この先細部分は、好ましくは円錐形の輪郭を有する。このようにして、作動軸Ａに沿った前記拡開ツールの位置に応じて、定められた拡開を簡単な方法で実現することが可能である。

前記拡開ツールは中空体を形成してもよく、具体的には、前記拡開マンドレルは、この中空体と係合して拡開を実現してもよい。

例示的な一実施形態では、前記拡開ツールは、作動軸を中心に円周方向に配置されたいくつかの弾性的に移動可能な拡開要素を有する。前記拡開要素は、弾性的に変形可能であってもよく、好ましくは弾性的に屈曲可能であり、その静止位置から作動軸に向かって半径方向に弾性的に変形してもよい。

各拡開要素は、作動軸から離れる方向に向いたその側面に成形突出部を有してもよい。前記拡開ツールが拡開するとき、前記成形突出部は、環状円形ブランクの内周縁を押すように配置される。この結果、対応する凹部が環状円形ブランクの内周縁に成形できる。

前記弾性的に移動可能な拡開要素は、板ばねのように構成してもよい。

前記ダイに配置された前記成形ツールを、作動軸を中心に回転可能に支持することも可能である。たとえば、これを実現するためには、環状円形ブランクの内周縁にローレット又はねじ山を設けることができる。その際に、前記成形ツールは、環状円形ブランクの内周縁よりもわずかに大きい直径を有し、次いで、圧入されているときに、前記成形ツールの構成によって、この内周縁内で前記作動軸を中心に回転するように、具体化してもよい。他の実施形態では、前記成形ツールはまた、たとえば、ねじ山等などのより複雑な形状を環状円形ブランクの内周縁に加工する場合に、駆動装置によって作動軸を中心に回転することができる。

例示的な一実施形態では、前記ダイに配置された前記成形ツールは、内周縁の関連下端領域を成形するように配置されている。たとえば、ベゼル又は溝を設けてもよい。したがって、付加的に又は代替的に、前記上部ツールに成形ツールを有することが可能であり、この成形ツールは、内周縁の上部領域を成形するために配置される。

有利な一実施形態では、前記ダイに支持スリーブが設けられ、前記支持スリーブは、作動軸に沿った前記上部ツールに向かう方向への前記ダイの移動中に、環状円形ブランクを搬送平面から成形位置に移動させるように配置されている。前記支持スリーブは、前記下部ツールに関連付けられた環状円形ブランクの環状表面と接触し、環状円形ブランクを前記保持スリーブ内へ移動させることができる。この移動はまた、前記ダイに設けられた成形ツールによって代替的に行われてもよい。

前記支持スリーブが、前記ダイに設けられた成形ツールを同軸に囲んでいると有利である。前記支持スリーブは、具体的には、拡開ツールとしての前記成形ツールの実施形態において設けられる。前記支持スリーブは、前記成形ツールが、その半径方向の寸法又は形態によって、環状円形ブランクを、作動軸に対して正確に半径方向に、前記保持スリーブの内側の成形位置に配置するのに適さない場合には常に有利である。

前記支持スリーブが、作動軸の方向にばね付勢されるように支持されていると有利である。この結果、環状円形ブランクは、所定の力で成形位置に、前記保持スリーブ内へ移動する。好ましくは、環状円形ブランクは、前記支持スリーブと前記上部ツールの排出装置との間の成形位置にある。その際に、前記排出装置は成形位置を画定し、前記支持スリーブは前記排出装置の力に抗して作動し、その結果、前記成形ツール、具体的には前記拡開ツールは、前記ダイ上で環状円形ブランクと係合する。

好ましくは、上に記載された成形装置は成形ステーションに設けられている。前記成形ステーションは、回転駆動によって回転軸を中心に回転することができる回転テーブルを有する搬送装置をも備える装置に属する。好ましくは、前記回転駆動はステップ駆動として構成されている。各ステップ中、環状円形ブランクを有する前記回転テーブルのポケットは、前記成形装置に搬送され、成形された環状円形ブランクは、前記成形装置から搬送される。

先に述べた成形装置を用いた環状円形ブランクの成形は、以下のように実施される。

最初に、好ましくは前記回転テーブルを用いて、成形すべき環状円形ブランクが、作動軸Ａに対して同軸に、前記成形装置に配置される。環状円形ブランクは、最初は前記回転テーブルが配置された搬送平面に配置される。前記下部ツールの前記ダイが、前記上部ツールに向かう方向に移動する。その際に、環状円形ブランクは、前記ダイの成形ツール及び支持リングによって、又は前記ダイの別の好適な手段によって、搬送平面から、たとえば前記回転テーブルの前記ポケットから、前記保持スリーブの内側の成形位置に移動する。この成形位置で、環状円形ブランクの内周縁が成形される。その際に、環状円形ブランクの外径は拡大することができ、その場合、この拡大は前記保持スリーブによって制限される。

続いて、前記ダイが前記上部ツールから離れるように移動を行う。この移動中、成形された環状円形ブランクは、移動して搬送平面に、実施例によれば前記回転テーブルのポケットに戻る。続いて、成形された環状円形ブランクは、前記成形装置から搬送することができる。

本発明の有利な実施形態は、従属特許請求項、明細書、及び図面から推測することができる。以下、添付図面を参照して、有利な例示的な実施形態を詳細に説明する。

図１は、搬送装置を備える変形ステーションの概略ブロック図である。 図２は、環状円形ブランクが搬送平面に配置されている変形装置の概略ブロック図である。 図３は、環状円形ブランクが成形位置に配置されている、図２の成形装置の例示的な実施形態である。 図４は、成形装置の例示的な実施形態のために拡開ツールとして具体化された成形ツールの部分側断面図である。 図５は、図４の領域Ｖにおける成形ツールの詳細図である。 図６は、成形装置の別の例示的な実施形態の概略ブロック図である。 図７は、成形装置の別の例示的な実施形態の概略ブロック図である。 図８は、環状円形ブランクの内周縁に凹部の１つの構造又は形状が設けられており、前記凹部が本発明による成形装置で作製することができる、成形された環状円形ブランクの概略斜視図である。 図９は、環状円形ブランクの内周縁に凹部の別の構造又は形状が設けられており、前記凹部が本発明による成形装置で作製することができる、成形された環状円形ブランクの概略斜視図である。 図１０は、環状円形ブランクの内周縁に凹部のさらに別の構造又は形状が設けられており、前記凹部が本発明による成形装置で作製することができる、成形された環状円形ブランクの概略斜視図である。 図１１は、環状円形ブランクの内周縁に凹部のさらに別の構造又は形状が設けられており、前記凹部が本発明による成形装置で作製することができる、成形された環状円形ブランクの概略斜視図である。 図１２は、環状円形ブランクの内周縁に凹部のさらに別の構造又は形状が設けられており、前記凹部が本発明による成形装置で作製することができる、成形された環状円形ブランクの概略斜視図である。 図１３は、環状円形ブランクの内周縁に凹部のさらに別の構造又は形状が設けられており、前記凹部が本発明による成形装置で作製することができる、成形された環状円形ブランクの概略斜視図である。 図１４は、環状円形ブランクの内周縁に凹部のさらに別の構造又は形状が設けられており、前記凹部が本発明による成形装置で作製することができる、成形された環状円形ブランクの概略斜視図である。 図１５は、環状円形ブランクの内周縁に凹部のさらに別の構造又は形状が設けられており、前記凹部が本発明による成形装置で作製することができる、成形された環状円形ブランクの概略斜視図である。 図１６は、環状円形ブランクの内周縁に凹部のさらに別の構造又は形状が設けられており、前記凹部が本発明による成形装置で作製することができる、成形された環状円形ブランクの概略斜視図である。 図１７は、環状円形ブランクの内周縁に凹部のさらに別の構造又は形状が設けられており、前記凹部が本発明による成形装置で作製することができる、成形された環状円形ブランクの概略斜視図である。 図１８は、環状円形ブランクの内周縁に凹部のさらに別の構造又は形状が設けられており、前記凹部が本発明による成形装置で作製することができる、成形された環状円形ブランクの概略斜視図である。 図１９は、環状円形ブランクの内周縁に凹部のさらに別の構造又は形状が設けられており、前記凹部が本発明による成形装置で作製することができる、成形された環状円形ブランクの概略斜視図である。 図２０は、環状円形ブランクの内周縁に凹部のさらに別の構造又は形状が設けられており、前記凹部が本発明による成形装置で作製することができる、成形された環状円形ブランクの概略斜視図である。

図１は、搬送装置２６及び成形ステーション２７を備える装置２５を示す。搬送装置２６は、少なくとも１つの回転テーブルを備え、本例示的な実施形態の場合には、２つの回転テーブル２８を備える。各回転テーブル２８は、関連する回転軸Ｒを中心に駆動することができる。これを実現するためには、図示しない１つ又はそれぞれ１つの関連する回転駆動が用いられる。回転テーブル２８は、その回転軸Ｒを中心に漸進的運動を行う。漸進的前進角は、各回転テーブル２８の円周領域に均一に分布するように配置されたポケット２９の数に適合される。

１つの回転テーブル２８は、成形装置３０を備える成形ステーション２８に関連付けられている。その回転軸Ｒを中心とする回転テーブル２８の回転の方向を見て、成形ステーション２７の前に供給点が設けられており、この供給点で、回転テーブル２８のポケット２９に環状円形ブランク３１が挿入される。各ポケット内には単一の環状円形ブランク３１が配置される。回転テーブル２８の各漸進的前進運動中に、環状円形ブランク３１は成形ステーション２７に搬送され、そこで作動軸Ａに対して同軸に配置される。回転テーブル２８が停止されると、成形ステーション２７において環状円形ブランク３１の成形プロセスが行われる。成形後、成形された環状円形ブランクは、それに続く漸進的前進運動中に成形ステーション２７から移動し、成形すべき次の環状円形ブランク３１が供給される。

さらに、図１は、別の位置において、成形された環状円形ブランク３１に円形ブランクコア３２を挿入することが可能であることを示す。それぞれのポケット２９内に配置された環状円形ブランク３１及び円形ブランクコア３２からなる円形ブランクは、次いで、搬送装置２６を介してエンボス加工ステーション３３に供給され、そこでエンボス加工されて、コインを製作する。そうすることで、円形ブランクコア３２と環状円形ブランク３１との間にしっかりした連結がもたらされる。本例示的な実施形態では、エンボス加工ステーション３３は、たとえば、直径が小さい方の追加の回転テーブル２８に割り当てられている。円形ブランクの入れ子になった構成要素（たとえば、環状円形ブランク３１及び円形ブランクコア３２）は、移動点３４において、成形ステーション２７に関連付けられた回転テーブル２８によって、エンボス加工ステーションに関連付けられたそれぞれ他方の回転テーブル２８に移動される。

今日では、コインは、たとえば異なる色を実現するために、いくつかの部分に分けて製作されることが多い。本明細書に述べる例示的な実施形態では、円形ブランクは、環状円形ブランク３１及び円形ブランクコア３２を備える。その変更形態では、同軸に配置された幾つかの環状円形ブランク３１を設けることも可能である。様々な材料のコインを製造することも可能である。好ましくは、成形装置３０及び本発明による成形方法でそれぞれ成形される環状円形ブランク３１は、環状円形ブランク３２に直接隣接する円形ブランク部分よりも硬質であるか、あるいは、同様に追加の環状円形ブランクである。例示的な一実施形態では、円形ブランク部分、本実施例によれば成形された環状円形ブランク３１と接触する円形ブランクコア３２は、たとえばプラスチック材料などの非金属材料など、成形される環状円形ブランク３１よりも軟質で、より容易に成形可能な材料からなってもよい。

図２及び図３には、環状円形ブランク３１を成形するための成形装置３０の例示的な一実施形態が示してある。成形装置３０は、下部ツール３７及び上部ツール３８を備える。下部ツール３７及び上部ツール３８は、作動軸Ａに沿って整列しており、搬送平面Ｔの異なる側に互いに対向して設置されている。環状円形ブランク３１は、搬送平面Ｔに沿って、すなわち、本実施例によれば回転テーブル２８によって搬送される。開始位置では、下部ツール３７及び上部ツール３８は、回転テーブル２８の両側で互いに対向する。

環状円形ブランク３１は、内周縁３１ａによって制限された内径を有する。内周縁３１ａに隣接して、下部ツール３７に面する下面３１ｂ及び上部ツール３８に面する上面３１ｃがある（図８〜図２０参照）。開始位置Ｐでは、末成形の環状円形ブランク３１が成形装置３０に供給された後、環状円形ブランク３１は、作動軸Ａに対してほぼ同軸になるように、下部ツール３７と上部ツール３８との間のポケット２９内に配置される。少なくとも１つの回転テーブル２８の回転軸Ｒは、作動軸Ａに対して平行の向きである。

本例示的な実施形態では、下部ツール３７は、作動軸Ａに沿って移動することができるダイ３９を有する。作動軸Ａに沿ったダイ３９の移動によって、環状円形ブランク３１は、その開始位置Ｐ（図２）から、搬送平面Ｔから少し離れた、本実施例によれば回転テーブル２８のポケット２９の外側の成形位置Ｕに移動する。図２及び図３による例示的な実施形態では、支持リング４０が、作動軸Ａに対して同軸に、ダイ３９に配置されている。支持リング４０は、環状円形ブランク３１の下面３１ｂに対向して設置されている。本例示的な実施形態では、支持リング４０は、ダイ３９に対向して作動軸Ａの方向に弾性的に支持されている。そのためには、支持リングは、たとえばサックホールなどのダイ３９の凹部内のいくつかの支持体４１上に移動可能に支持されている。支持リング４０と反対側の支持体４１の端部は、第１のばね装置４２によってダイ３９に支持されている。本例示的な実施形態では、支持体４１は、つる巻きばねとして構成されてもよいばね４３に関連付けられている。下部ツール３７の開始位置では、環状円形ブランク３１に関連付けられた支持リング４０の支持面は、好ましくは搬送平面Ｔに配置されている。

図２及び図３による成形装置３０の第１の例示的な実施形態では、下部ツール３７に成形ツール４７が設けられている。本例示的な実施形態では、成形ツール４７は拡開ツール４８として構成されている。それは、環状円形ブランクの内周縁３１ａを成形するために、作動軸Ａに対して半径方向に拡開又は拡大するように配置されている。

図４及び図５は、拡開ツール４８の例示的な実施形態を示す。拡開ツール４８は、本例示的な実施形態では円板で表す基部４９を有する。拡開ツール４８は、基部４９によってダイ３９に取り付けられている。基部４９からいくつかの拡開要素５０が延在する。拡開要素５０は、拡開ツール４８の長手方向軸Ｌの周りに円周方向に均一に分布し、長手方向軸Ｌの周りに中空体を形成している。直接隣接する拡開要素５０は、長手方向軸Ｌに平行に延在する隙間５１によって互いに分離されている。拡開要素５０のそれぞれは、基部４９から始まり自由端５２に向かって延在する。長手方向軸Ｌから離れる方向に向いた外側には、自由端５２に隣接して、各拡開要素５０に成形突出部５３が設けられている。成形突出部５３は、任意の所望の形態を有してよく、本例示的な実施形態におけるように、２つの隣接するほぼ三角形の突起５４の形状を有してもよい。成形突出部５３のデザインは、成形プロセス中に環状円形ブランク３１の内周縁３１ａに付与される凹部の形状を決定する。成形突出部５３は、この凹部の所望の形状に応じて構成される。

成形突出部５３から離れる方向に向いた内側には、各拡開要素５０は、自由端５２に隣接する傾斜面５５を有する。傾斜面５５は、長手方向軸Ｌに対する傾斜角αを含む。全ての拡開要素５０の傾斜面５５は、隙間５１で遮断されたやや円錐形の面を形成している。この円錐面は、拡開要素５０の自由端５２に向かって広がっている。

成形突出部５３から少し離れて、各拡開要素は長手方向軸Ｌに対して半径方向に枢動可能に移動可能であり、好ましくは弾性的に支持又は構成されている。本明細書に述べる例示的な実施形態では、拡開要素５０は、継ぎ目や接合部なしに基部４９と１つに一体化するように構成されている。それらは、長手方向軸Ｌに対して半径方向に弾性的に成形可能である。拡開ツール４８を拡開するための外力が拡開要素５０に作用していないとき、それらは図４に示すような静止位置又は開始位置をとる。拡開した後、それらは再びこの静止状態に戻る。この静止状態では、長手方向軸Ｌから半径方向により遠く離れた成形突出部５３の端部は、第１の半径Ｒ１を有する円筒形生成面に位置している。この第１の半径Ｒ１は、未成形状態（図２）にある環状円形ブランクの内周縁３１ａの半径よりも小さい。

図４及び図５による例示的な実施形態では、拡開ツール４８の拡開要素５０は、言わば板ばねのように構成されており、それにより、力が長手方向軸Ｌから半径方向外側に拡開要素５０に自由端５２領域において作用すると、成形突出部５３を有する領域は、図４の静止状態から始まって、外側に向かって上方に弾性的に撓むことができる。全ての拡開要素５０が半径方向に外方へ移動する場合、成形突出部５３の半径方向最外端部は、第２の半径Ｒ２（図３及び図４）を有する円筒形生成面上の位置をとる。好ましくは、２つの半径Ｒ２及びＲ３の間の差は、成形突出部５３の高さＨ（図４）に対応する。各々の場合において第２の半径Ｒ２は第１の半径Ｒ１よりも大きく、この差は、最大でも成形突出部５３の高さＨが対応する、内周縁３１ａに成形される凹部の深さに対応する。

本実施例によれば、成形ツール４７及び拡開ツール４８はそれぞれ、作動軸に対して同軸に配置されており、それにより、図２及び図３によれば、長手方向軸Ｌ及び作動軸Ａは共通の直線上に延在する。

図２及び図３による例示的な実施形態では、上部ツール３８は、作動軸Ａに対して同軸に配置されており、機械に対して移動することができない、拡開マンドレル５９を有する。下部ツール３７に関連付けられたその自由端に隣接して、拡開マンドレルは先細部分６０を有する。この部分６０は、好ましくは円錐部分として構成されている。作動軸Ａに対するこの円錐部分６０の角度は、好ましくは拡開ツール４８の傾斜角α又は傾斜面５５にほぼ対応する。

先細部分又は円錐部分６０は、作動軸Ａに対して同軸に、保持スリーブ６１で囲まれている。保持スリーブ６１は、拡開マンドレル５９から半径方向に離れて配置されている。保持スリーブ６１の内径は、環状円形ブランク３１の外径を画定及び制限し、前記外径は、内周縁３１ａの成形後に、前記ブランクによって示される。本例示的な実施形態では、保持スリーブ６１の内径は、未成形の開始状態にある環状円形ブランク３１の外径よりも大きい。

さらに、上部ツール３８は排出装置６２を備える。本実施例によれば、排出装置３２は、作動軸Ａに沿って移動可能に支持されており、第２のばね装置６４によって下部ツール３７に向かって開始位置に移動する、排出スリーブ６３を備える。第２のばね装置６４は、たとえばつる巻きばねなど、作動軸Ａの周りに円周方向に分布するいくつかのばね６５を備えてよい。ばね装置６４によって画定される開始位置では、排出スリーブ６３は保持スリーブ６１の半径方向内側領域と係合する。

図２及び図３による成形装置３０の例示的な実施形態は、以下のように作動する。

回転テーブル２８の漸進的運動によって、成形すべき環状円形ブランク３１が、作動軸Ａに対して同軸に、下部ツール３７と上部ツール３８との間に配置される。続いて、ダイ３９が、作動軸Ａに沿って、上部ツール３８に向かう方向に移動を行う。その際に、環状円形ブランク３１は、環状円形ブランク３１の下面３１ｂに作用する支持リング４０によって、搬送平面Ｔから離れてその成形位置Ｕに移動し、この成形位置では、前記環状円形ブランクは、好ましくは保持リング６１の完全に内側に配置されている（図３）。

本例示的な実施形態では、排出スリーブ６３は、第２のばね装置６４の力に逆らってわずかに後退する。しかし、第２のばね装置６４のより大きなばね力のために、ばね行程は、支持リング４０をダイ３９に支持する第１のばね装置４２のばね行程よりも短い。この結果、成形ツール４７、本実施例によれば拡開ツールの間の、支持スリーブ４０に対する相対移動が生じる。支持スリーブ４０の支持面は環状円形ブランクの下面３１ｂに当接し、成形ツール４７は環状円形ブランク３１に係合する（図３）。この移動中、拡開要素５０及び本実施例によれば傾斜面５５は、拡開マンドレル５９の円錐部分６０と接触し、次いで、作動軸Ａから離れるように半径方向外側に移動する。この半径方向の移動中に、成形突出部５３は環状円形ブランク３１の内周縁３１ａに押し付けられ、そこに凹部を成形する。

続いて、ダイ３９は、作動軸Ａに沿って上部ツール３８から離れるように移動する。成形突出部５３が依然として環状円形ブランク３１と係合していることの結果として、前記ブランクは、保持スリーブ６１から、作動軸Ａに沿って、搬送平面Ｔに向かう方向に移動する。保持スリーブ６１内の成形位置から搬送平面Ｔに戻る、環状円形ブランク３１のこの移動は、排出スリーブ６３を環状円形ブランク３１の上面３１ｃに押し付ける第２のばね装置６４の力によって支持される。この移動中、成形ツール４７と支持スリーブ４０との間の相対移動が再び生じる。拡開要素５０は、作動軸Ａに向かう方向に半径方向に跳ね返る。環状円形ブランク３１に作用している排出装置６２による力が弱まるとすぐに、支持スリーブ４０は、図２に示すようなその元の位置を再びとるまで、第１のばね装置４２の力によって、ダイ３９から離れるように、成形ツール４７に対して移動することができる。次いで、成形された環状円形ブランク３１は、支持スリーブ４０によって、搬送平面Ｔのポケット２９内に保持される。回転テーブル２８の次の漸進的運動によって、成形された環状円形ブランク３１は成形装置３０から取り出され、成形すべき次の環状円形ブランク３１が供給される。

図６は、成形装置３０の別の例示的な実施形態を示す。その際に、ダイ３９に配置された成形ツール４７は、拡開ツールとして構成されずに、環状円形ブランク３１の内周縁３１ａをローレット加工するために配置されている。この理由のため、成形ツール４７は、本実施例によれば軸受ユニット７０によって、好ましくはいくつかの転がり軸受を備える転がり軸受装置によって、作動軸Ａを中心に回転可能に支持されている。軸受装置７０は、成形ツール４７がダイ３９に対して作動軸Ａの方向に移動不可に保持されるように構成されている。成形ツール４７に配置されたローレットツール７１は、ダイ３９の移動を介して作動軸Ａの方向に移動することができ、したがって、作動軸Ａを中心に回転することができる。ローレットツール７１の外径は、未成形の環状円形ブランク３１の元の内径よりも大きい。この実施形態では、図２及び図３による例示的な実施形態とは異なり、拡開マンドレル５９がない。それ以外には、デザインは上記の例示的な実施形態に類似しており、したがって、上記の説明を参照してよい。

環状円形ブランク３１は、先の例示的な実施形態に関連して説明したように、その成形位置Ｕに移動する。支持リング４０と成形ツール４７との間の相対移動によって、ローレットツール７１は環状円形ブランク３１内へ移動し、作動軸Ａに沿った移動中に、作動軸Ａを中心とする回転運動を同時に行う。この結果、環状円形ブランク３１の内周縁３１ａにローレットが設けられる。

１つの向き（時計回り又は反時計回り）を有するローレットの代わりに、クロスローレットを設けたい場合、２つの成形装置３０又は成形ステーション２７を配置することができ、これらは適切に構成されたローレットツール７１を備える。

上記の例示的な実施形態では、成形ツール４７はダイ３９に配置されている。あるいは、図７に概略的に示すように、追加の成形ツール７２を上部ツール３８に設けることも可能である。そこでは、ダイ３９に配置された下部ツール３７の成形ツール４７と、下部ツール３７と相互に作用する上部ツール３８の追加の成形ツール７２とが、互いに相互に作用する。

２つの成形ツール４７，７２のそれぞれは、作動軸Ａに対して同軸に配置されており、例示的な円錐形の成形部分７３を持つ１つの自由端をそれぞれ有する。成形位置Ｕでは、２つの成形ツール４７，７２は、それぞれ関連付けられた内周縁３１ａの下端領域又は上端領域を反対側から押し、環状円形ブランク３１をそれぞれそこで成形する。たとえば、内周縁３１ａと下面３１ｂ又は上面３１ｃとの間の移行部にベゼルを成形してもよい。

この例示的な実施形態では、成形ツール４７の直径は、内周縁３１ａの直径よりも大きく、それにより、環状円形ブランク３１は、成形ツール４７自体によって、開始位置Ｐから成形位置Ｕに移動することができる。この例示的な実施形態では、支持リング４０及びその支持手段は不要である。図２及び図３による例示的な実施形態とは対照的に、上部ツール３８の拡開マンドレル５９の代わりに追加の成形ツール７２が設けられ、前記成形ツールは、その成形位置Ｕにある環状円形ブランク３１に直接作用する。成形位置Ｕでは、排出スリーブ６３は、第２のばね装置６４によって、搬送平面Ｔに向かう方向にばね付勢され、それにより、ダイ３９の後退移動中の成形プロセスに続いて、成形された環状円形ブランク３１は保持スリーブ６１から移動して回転テーブル２８のポケット２９に戻る。

図７に示す成形装置３０の例示的な実施形態は、２つの成形ツール４７，７２が、成形のために環状円形ブランク３１に関連付けられたそれらのそれぞれの自由端の成形部分７３に異なる輪郭を有するという点で、さらに変更することができる。たとえば、その場合、環状オフセットを形成してもよく、それにより、環状円形ブランクの内周縁３１ａの上端領域及び下端領域に溝を付与してもよい。さらに、成形部分７３は、作動軸Ａを中心に円周方向に分布する隆起及び／又は凹部を有してもよく、それにより、環状円形ブランク３１の内周縁３１ａの上端領域及び下端領域に、その他のエンボスをも成形することができる。

図８〜図２０は、本発明の成形装置３０及び本発明の方法によって環状円形ブランク３１の内周縁３１ａにそれぞれ設けることができる異なる構造又は形状を示す。これらの形状は例示に過ぎず、任意の追加の形状によって補うことができる。

図８は、図２及び図３による成形装置で、且つ拡開ツール４８によって、例示的な実施形態で製作された、成形された環状円形ブランク３１を示す。内周縁３１ａに凹部が成形され、前記凹部は円周方向に互いに隣接して配置されており、それぞれの成形突出部５３に対応する形状を有する。凹部は、拡開要素の間の、したがって成形突出部５３の間の隙間によって、円周方向に最小限に離間している。

図９は、内周縁３１ａに成形された多条ねじ山を示す。図１０による例では、最小限のピッチを有する単純なねじ山（１つのねじ山）が内周縁３１ａに成形されている。

図１１の例の内周縁３１ａは、図６の例示的な実施形態による２つの成形装置で製作することができる左右ローレットを有する。

図１２によれば、たとえば円周方向に均一に分布するように配置された６つのポケットなど、いくつかの凹部又はポケットが、環状円形ブランク３１の内周縁３１ａに成形されている。この場合は、ポケットは溝状の形態を有する。

図１３による例示的な実施形態の内周縁３１ａに施されたパターンは、「フラワー」と称する。内周縁３１ａの上端領域及び下端領域には、細長い凹状の凹部が円周方向に付与され、前記凹部は円周方向に均一に分布するように配置されている。

例示的な実施形態では、内周縁３１ａは、上端領域に単一のベゼルを有してもよく（図１４）、若しくは下端領域にベゼルを有してもよく、又は上端領域及び下端領域の両方にベゼルをそれぞれ有してもよい（図１５）。

内周縁３１ａには、たとえば、環状円周溝をも付与してよく（図１６）、又は軸方向に離間したいくつかの環状円周溝をも付与してよい（図１７）。

図１８〜図２０による例示的な実施形態では、内周縁３１ａに歯が設けられ、円周にわたって分布するように配置されている。前記歯は、軸方向に延在し（図２０）、又は軸方向に対して傾斜し（図１９）、又は軸方向に対してそれぞれ傾斜して交差した（図１９）、溝によって離間している。

内周縁３１ａの成形を考慮する複数の変更が可能であり、本明細書に述べる例示的な構成は例示に過ぎないと考えられるべきである。全体的に説明すると、内周縁３１ａは、円筒形生成面に対応する輪郭から前記内周縁が離れるように、本発明による装置又は本発明による方法によって成形される。

内周縁３１ａのこの成形によって、それに続く円形ブランクのエンボス加工中に、環状円形ブランク３１と、隣接する円形ブランク部分、実施例によれば円形ブランクコア３２との間の、形状ロック連結が実現される。円形ブランク部分、実施例によれば円形ブランクコア３２の材料は、エンボス加工プロセス中に、環状円形ブランク３１に向かって流れ、内周縁３１ａの形状に適合する。凹部及び隆起がそれぞれそこに存在する場合、形状ロック連結が実現される。

本発明の成形装置３０及びそれとともに実施することができる成形方法によって、エンボス加工ステーション又はエンボス加工プレスに円形ブランクを供給する通常のプロセス内で、環状円形ブランク３１を成形することができる。これによってコインの製造が単純化される。

本発明は、環状円形ブランク３１の内周縁３１ａを成形するための成形装置３０及び成形方法に関する。成形装置３０は、移動可能なダイ３９を有する下部ツール３７、及び作動軸Ａに沿って下部ツール３７に対向して配置された上部ツール３８を有する。ダイ３９によって、環状円形ブランク３１は、搬送平面Ｔから、上部ツール３８に向かって成形位置Ｕに、また保持スリーブ６１の内側へ移動する。続いて、成形ツール４７，７２を用いて内周縁３１ａが成形される。成形後、環状円形ブランク３１は、下部ツール３７及び／又は上部ツール３８によって、成形位置Ｕから移動して搬送平面Ｔに戻る。成形装置３０及び成形方法は、いかなる場合にも起こるように、エンボス加工ステーション又はエンボス加工プレスに円形ブランクが供給されている間に、たとえば、円形ブランク部分及び円形ブランクがそれぞれ回転テーブルによって搬送されている間に、行われることができる。

２５ 装置
２６ 搬送装置
２７ 成形ステーション
２８ 回転テーブル
２９ ポケット
３０ 成形装置
３１ 環状円形ブランク
３１ａ 環状円形ブランクの内周縁
３１ｂ 環状円形ブランクの下面
３１ｃ 環状円形ブランクの上面
３２ 環状円形ブランクのコア
３３ エンボス加工ステーション
３７ 下部ツール
３８ 上部ツール
３９ ダイ
４０ 支持リング
４１ 支持体
４２ 第１のばね装置
４３ ばね
４７ 成形ツール
４８ 拡開ツール
４９ 基部
５０ 拡開要素
５１ 隙間
５２ 拡開要素の自由端
５３ 成形突出部
５４ 突起
５５ 傾斜面
５９ 拡開マンドレル
６０ 先細部分
６１ 保持スリーブ
６２ 排出装置
６３ 排出スリーブ
６４ 第２のばね装置
６５ ばね
７０ 軸受装置
７１ ローレットツール
７２ 成形ツール
７３ 成形部分
α 傾斜角
Ａ 作動軸
Ｐ 開始位置
Ｒ 回転軸
Ｒ１ 第１の半径
Ｒ２ 第２の半径
Ｔ 搬送平面
Ｕ 成形位置

Claims (16)

1. 円形ブランクの環状円形ブランク（３１）の内周縁（３１ａ）を成形するための成形装置であって、
   作動軸（Ａ）に沿って移動することができるダイ（３９）を備える下部ツール（３７）であって、前記ダイが、前記環状円形ブランク（３１）を前記作動軸（Ａ）に沿って搬送平面（Ｔ）から成形位置（Ｕ）に移動させるように配置された、下部ツール（３７）と、
   前記環状円形ブランク（３１）を前記成形位置（Ｕ）で前記環状円形ブランク（３１）の外側輪郭に沿って完全に囲む保持スリーブ（６１）を備える上部ツール（３８）と、
   前記下部ツール（３７）及び／又は前記上部ツール（３８）の構成要素であり、前記成形位置（Ｕ）で前記環状円形ブランク（３１）と係合し、前記内周縁（３１ａ）を成形するように配置された、少なくとも１つの成形ツール（４７，７２）とを備え、
   前記下部ツール（３７）及び／又は前記上部ツール（３８）が、前記環状円形ブランク（３１）を、成形された後に、前記成形位置（Ｕ）から移動させて前記搬送平面（Ｔ）に戻すように配置されているとともに、
   前記少なくとも１つの成形ツール（４７）は、前記環状円形ブランク（３１）の成形位置（Ｕ）で、作動軸（Ａ）に対して半径方向に拡開可能な拡開ツール（４８）として構成され、
   前記上部ツール（３８）は、前記拡開ツール（４８）を拡開するための拡開マンドレル（５９）を備え、前記拡開マンドレル（５９）は、その自由端に向かって先細になっている部分（６０）を有し、
   前記下部ツール（３７）の前記ダイ（３９）には、前記成形ツール（４７）を同軸に囲む支持リング（４０）が設けられ、前記支持リング（４０）は、前記環状円形ブランク（３１）を前記搬送平面（Ｔ）から前記成形位置（Ｕ）にある前記上部ツール（３８）に移動させるように構成されている
   成形装置。
2. 前記拡開ツール（４８）が中空体を形成していることを特徴とする、請求項１に記載の成形装置。
3. 前記拡開ツール（４８）が、弾性的に移動可能で、前記作動軸（Ａ）の周りに円周方向に配置された、いくつかの拡開要素（５０）を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の成形装置。
4. 前記拡開ツール（４８）は、前記ダイ（３９）に取り付けられた基部（４９）を有し、前記拡開要素（５０）は、前記基部（４９）から自由端（５２）に向かって延在し、且つ前記基部（４９）と一体的に構成されている請求項３に記載の成形装置。
5. 前記拡開要素（５０）は、中空体を形成し、前記拡開要素（５０）のうち、前記作動軸（Ａ）の周りに円周方向に直接隣接する２つの拡開要素（５０）は、長手方向軸Ｌに平行に延在する隙間（５１）によって互いに分離されている請求項３又は４に記載の成形装置。
6. 前記拡開要素（５０）の夫々は、前記作動軸（Ａ）から離れる方向に向いたその側面に、前記拡開ツール（４８）が広げられているときに前記環状円形ブランク（３１）の前記内周縁（３１ａ）に押し付けるように配置された成形突出部（５３）を有することを特徴とする、請求項４に記載の成形装置。
7. 前記拡開要素（５０）の夫々は、前記成形突出部（５３）から離れる方向に向いた内側に前記自由端（５２）に隣接する傾斜面（５５）を有する請求項６に記載の成形装置。
8. 前記ダイ（３９）に配置された前記成形ツール（４７）が、前記作動軸（Ａ）を中心に回転可能に支持されていることを特徴とする、請求項１に記載の成形装置。
9. 前記ダイ（３９）に配置された前記成形ツール（４７）が、前記内周縁（３１ａ）の関連下端領域を成形するように配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の成形装置。
10. 前記上部ツール（３８）が、前記内周縁（３１ａ）の関連上端領域を成形するように配置された成形ツール(４７)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成形装置。
11. 前記ダイ（３９）に支持リング（４０）が設けられ、前記支持リング（４０）が、前記作動軸（Ａ）に沿った前記上部ツール（３８）に向かう方向への前記ダイ（３９）の移動中に、前記環状円形ブランク（３１）を前記搬送平面（Ｔ）から前記成形位置（Ｕ）に移動させるように配置されていることを特徴とする、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の成形装置。
12. 前記下部ツール（３７）の前記ダイ（３９）に前記成形ツール（４７）の少なくとも１つが配置され、前記支持リング（４０）が前記ダイ（３９）に配置された前記成形ツール（４７）を同軸に囲むことを特徴とする、請求項１１に記載の成形装置。
13. 前記上部ツール（３８）は、前記環状円形ブランク（３１）を成形プロセス後に前記成形位置（Ｕ）から移動させて前記搬送平面（Ｔ）に戻すように構成された排出装置（６２）を備え、前記排出装置（６２）は、作動軸（Ａ）に沿って移動可能に支持され、且つ第２のばね装置（６４）によって下部ツール（３７）に向かって開始位置に移動する排出スリーブ（６３）を備える請求項１１又は請求項１２に記載の成形装置。
14. 前記第２のばね装置（６４）のばね定数は、前記支持リング（４０）を前記ダイ（３９）に支持する第１のばね装置（４２）のはね定数よりも大きい請求項１３に記載の成形装置。
15. 請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の成形装置（３０）を有する成形ステーション（２７）及び搬送装置（２６）を備える装置であって、
    前記搬送装置（２６）が、回転軸（Ｒ）を中心に回転可能に支持される回転テーブル（２８）を備え、前記回転テーブルが、その円周領域に、それぞれ１つの環状円形ブランク（３１）を収容するためのいくつかのポケット（２９）を有し、成形すべき環状円形ブランク（３１）を前記成形ステーション（２７）に、また変形された環状円形ブランク（３１）を前記成形ステーション（２７）から搬送するために、回転駆動によって駆動される、装置。
16. 請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の特徴を示す成形装置（３０）を用いて、環状円形ブランク（３１）の内周縁（３１ａ）を成形するための成形方法であって、 環状円形ブランク（３１）を前記成形装置（３０）の前記作動軸（Ａ）に対して同軸に前記搬送平面（Ｔ）に配置する工程と、
    前記上部ツール（３８）に向かう方向に前記ダイ（３９）を移動させる工程であって、その結果、前記環状円形ブランク（３１）が前記搬送平面（Ｔ）から前記成形位置（Ｕ）に移動する、工程と、
    少なくとも１つの成形ツール（４７，７２）を用いて、前記環状円形ブランク（３１）の前記内周縁（３１ａ）を成形する工程と、
    前記ダイ（３９）を前記上部ツール（３８）から離れるように移動させる工程と、
    成形された前記環状円形ブランク（３１）を前記成形位置（Ｕ）から移動させて前記搬送平面（Ｔ）に戻す工程と
    を含む、成形方法。

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