JPS60158999A - 切換えクラツチと連続回転するはずみ車とを有するスピンドルプレス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、スピンドルのだめの切換えクラッチと駆動装
置によって連続回転されるはずみ車とを有するスピンド
ルプレスであって、該はずみ車とスピンドル板との間に
配置されたクラッチ部分と該はずみ車に連結された反作
用質量体とを備えており、この反作用質量体によってク
ラッチの操作のだめの、相対角度の遅れに関係した切換
え機構が制御されている形式のものに関する。

従、来の技術 スピンドルプレスによる型鍛造においては比較的に大き
な作業能力と、延いては重いはずみ車が必要とされる。

衝突打撃の際に当該プレスに許容できない過負荷がかか
るのを防ぐために、ばね負荷された滑りクラッチを介し
てはずみ車をスピンドルに連結することが公知である。

この場合、過剰なエネルギが滑りクラッチ内での摩擦作
業を介して導出される。

ドイツ連邦共和国特許第、２８３７２５３号明細書で公
知の制御装置においては、スピンドルプレスの打撃時に
クラッチトルクの超過によってクラッチ内に生じる滑シ
、即ちはずみ車とスピンドルの間に生じる相対運動がク
ラッチの切換えのために活用されている。この場合縦長
の旋回突起部として形成された制御突起部が配置されて
おり、該突起部はスピンドル固定されたクラッチ部分と
はずみ車との同期回転時に該クラッチ部分の周囲に、そ
れぞれ所属のピストンによる圧力媒体負荷のもとで接触
する。そして負荷のもとてクラッチ部分の滑りが発生す
ると、即ちスピンドル側のクラッチ部分の回転数がはず
み車の回転数よりも少なくなると即座に、前記の制御突
起部が係合位置から回し出され、それによって該制御突
起部のピストンが、最初に設定されていた圧力媒体作業
圧のもとて更にプレスの中央方向へ動かされる。これに
よってシリンダ室及びそれに接続されたクラッチ圧力室
内で迅速な圧力低下が生ぜしめられ、この結果クラッチ
の戻しばねによって連結外しが行なわれる。圧力媒体負
荷は空気力によって行なわれる。このような制御反応に
おいてはクラッチの遮断が、伝達可能トルクが既に越え
られた時点で初めて行なわれる。そしてトルク解除のだ
めのクラッチ反応が生じるまでは更に時間がかかり、こ
の間に不要な摩擦作業が行なわれ摩耗と加熱とを伴いつ
つ効率低下をもたらす。クラッチの過負荷発生時で初め
て切換えが行なわれるのでは原理的に遅過ぎると言える
。

更にスピンドル上に配置された反作用質量体の質量慣性
を用いての、相対角度の遅れに関係した切換え機構が公
知である。ドイツ連邦共和国特許第２８０１１３９号明
細書によれば、圧縮空気で作動するクラッチがスピンド
ルプレスに配設されており、更に空気力式の迅速排気弁
が−用いられている。可動な質量体としての板が、スピ
ンドルに配属されており、その板が打撃時のスピンドル
の遅延に基づいてスピンドルに対して同軸的な平歯車を
介して運動し、それによって前制御及び主制御機構を介
してクラッチの迅速排気が行なわれる。圧縮空気の使用
の不利点は、比較的に長い膨張時間が必要なことである
。またこの場合クラッチに種々異なる空気圧を与えるこ
とによって種々異なるトルク及び打撃力を調節形成する
ことが可能ではあるが、しかし慣性によって機能する切
換え部材（反作用質量体）にはこの調節可能性がなく、
常に同じスピンドルの角度遅れにおいてのみ反応する。

はずみ車上に配置された反作用質量体の慣性力を用いて
の、相対角度の遅れに関連した切換え機構を有するスピ
ンドルプレスはドイツ連邦共和国特許第２６４．３５３
４号明細書で公知である。このクラッチ装置は、作業ス
ピンドル回転数に関係し所定のプレス作用に達つした時
に機能せしめられる迅速ヒンジ結合機構として形成され
た迅速切換え器を備えている。反作用質量体としての制
御はずみ板がヒンジ結合機構に作用せしめる力は、所定
の大きさになると該ヒンジ結合機構に傾動又は跳躍的な
切換えを惹起せしめ、それによって作業スピンドルがは
ずみ車から外される。しかしこの構造においてはりき ラッチ作動のために、制御機構に極めてガ１反応運動が
必要とされ、それによって反応時間が長くなり、これは
切換えプロセス全体にとって不利である。

発明の課題 本発明の課題は、はずみ車と共に回転する反作用質量体
によって切換え可能なりラッチを有する、相対角度の遅
れに関係した切換え機構において、迅速な応動性を有し
かつその応動′がクラツ、チの滑り発生以前に既に行な
われ得、しかも正確な時点での連結が制御形成されるも
のを提供することである。

課題を解決するだめの手段 上記の課題は本発明によれば、液圧操作式の切換えクラ
ッチとしての前記切換え機構が配設されており、はずみ
車と結合された回転するクラッチ部分と反作用質量体と
の間に、液圧によってプレロードをかけられた弁が配置
されており、このゾレロード弁が、クラッチ部分を負荷
する液圧媒体の作用下にあることによって解決された。

液圧作動の切換えクラッチにおいてはその液力媒体が、
空気力媒体の使用時よりも著しく少ない圧縮率を有する
。従って圧力がより高く形成可能なので、切換え室及び
切換え容積も極めて小さくすることができる。クラッチ
内の圧力低下と延いては伝達可能トルクの解除は饗めて
迅速に行なわれ、それはクラッチ摩耗やクラツチ加熱及
びエネルギ効率等の理由から重要な点である。圧力低下
プロセスの導入はクラッチの滑り開始以前に行なわれ、
これは特にまた続く作用力上昇がそのトルク除去に助成
されて、非固定的な各質量体を介して行なわれるために
重要である。この作用は公知のスピンドルにおいても生
じるがしかし、この場合はクラッチの長く続く滑りと延
いては長時間（スピンドル停止まで）維持されるトルク
故に、そのクラッチ板の寸法が非固定的な各質量体の主
なエネルギ担体として１．可能な限りエネルギ消費なし
に保持されていなければならない。本発明においては圧
力低下が著しく迅速に行なわれるので、非固定的な質量
体、特にクラッチ板の寸法が、一方では所定の応力上昇
が行なわれ他方では打撃衝突及び過負荷に対する防止を
保証するように設定可能である。また、プレロード弁の
応動がクラッチの滑り発生前に既に行なわれるように、
該プレロード弁の作用面を、クラッチトルクを考慮して
反作用質量体の質量作用との関係において形成すること
も可能である。クラッチの圧力媒体室内での圧力低下が
既に滑り開始前に導入されるので、後続の滑り開始時に
は既にクラッチ開放に関係する反応が行なわれる。そし
て一方では解除されたトルクによって、また他方ではク
ラッチの後方に位置する非固定的な各質量体（クラッチ
板、スピンドル、ラム）によって、引続き最終作用力ま
で応力形成が行なわれる。

実施態様 本発明の有利な１実施態様によれば、リング板として形
成された反作用質量体とクラッチ部分とが少なくとも１
つの半径方向の付加部を有し、その間にばね負荷された
プレロード弁が配設されており、更にこのプレロード弁
が液圧媒体の排出導管内にそう着されている。この構造
によれば、クラッチの圧力負荷（種々異なるクラッチト
ルク）を種々異なら“せることによってプレスの打撃力
を変化させる際に、クラッチ開放のだめの機構もこの打
撃力調節に適合可能となり有利である。滑り開始前のク
ラッチ内での圧力低下作用の導入は、調節された打撃強
さくトルク）に左右されず、即ち常に同じ作用条件のも
とで行なわれる。切換え（反作用）質量体と該質量体に
よって制御されるプレロード弁とがクラッチの外、即ち
容易に接近可能な範囲内に位置するのでその保守性はよ
り良好となっている。

本発明の別の実施態様によればプレロード弁が、弁シヤ
フト上に滑動可能に支承されたビス゛トンを有し、対応
受けが、該ピストンに直接に作用するばねと別のばねと
の間に配置されて、前記シャフトに固定されており、更
にプレロード弁の圧力室が絞り個所を介してピストンの
シリンダ室に接続されていると有利である。まだ該シリ
ンダ室の直径が弁体の直径よシも小さくかつ弁シヤフト
の直径よりも大きいとよい。このようなプレロード弁の
構造によれば、一方ではプレスのストローク開始（クラ
ッチ内の圧力形成）時の弁の確実な閉鎖、他方では応動
時の弁の迅速な開放とが可能となる。

ま、た本発明によれば圧力媒体戻し導管内に埋火通路が
配置されているとよい。便に有利にはこの環状通路が、
プレスヘッド部分に配置されたＵ字形の環状スリーブを
通って形成されており、更に該環状スリーブが、回転す
るクラッチ部分に配設された環状の対応スリーブと密に
協働しているとよい。このように負荷解除された圧力媒
体を環状通路を介して導出することの利点は、弁の後方
での圧力媒体の排出が回転するクラッチの遠心力作用に
よって助成されることである。これと異なり、同心的な
回転接続部を介して負荷解除された圧力媒体を導出する
方法では、導出を行なう導管内にある程度の塞止め圧が
形成され、それによって流出が遅れてしまい不利である
。

また切換えクラッチへ向う液圧媒体供給部内に制御弁と
切換え弁とが配置され、また該切換え弁に対するバイパ
ス内には逆止め弁が配置されているとよい。更にプレロ
ード弁が液圧の戻り導管に接続されていると有利である
。

実施例 スピンドルプレス１は取付は台２とラム引戻し機構４を
備えたラム３とヘッド部分５とを有している。このヘッ
ド部分５内には回転可能で軸線方向不動なスピンドル６
が配設されており、このスピンドルのナツト７はラム３
内に位置している。このスピンドル６にクラッチ板８が
回動不能に結合されており、該クラッチ板８の周方向で
分配された各摩擦ブロック９が、該クラッチ板８に形成
されたポケット内に受容されている。クラッチ部分］０
は軸線方向で可動でありかつピストン形状の部分ｌＯａ
を有し、このピストン部１０ａはクラッチ部分１］のシ
リンダ部り１ａ内で滑動しかつ液圧負荷される。クラッ
チ部分１０は、圧力媒体の負荷軽減後に保持ボルト１２
に配設された、引戻しばね部材１、２　ａを介して戻し
動かされ、それによってクラッチ板８との摩擦接続が解
除される。

はずみ車１４はヘッド部材５内に配置された支承部内に
支承され、モータ１６によって■ベル、ト１７又は類似
のものを介して駆動される。

こめはずみ車１４は常に一回転方向で回転する。

フード状に形成可能なりラッチ部分１１はねじ１９によ
って、はずみ車１４に回動不能に結合されている。クラ
ッチ部分１１の段部１１ｂ上には、リング板としての反
作用質量体２ｏが回転可能に支承されている。このリン
グ板２゜は内方へ向けられた付加部２１を有し、またク
ラッチ部分１１又はそのシリンダ部１１−　ａは半径方
向外方へ向けられ有利にはフォーク状に形成された付加
部２２を有している。更にその付加部２２のフォーク状
脚部２３が液圧プレロードをかけられた弁２４を受容−
し、他のフォーク状脚部２５にはリング板２０の付加部
２１の運動を制限するための調節ねじ２６が配設されて
いる。そして該クラッチ部分１１の直径方向反対側には
、対応して形成されたプレロード弁２４を有する同じ構
造体が配設されている。

液圧系は、例えばポンプ３２であって圧力制限弁３３を
介してその圧力制限値を調節可能な液圧力ステーション
と、制御弁３４と切換え弁３５と逆止め弁３６と圧力導
管３７とを有している。逆止め弁３６と制御弁３４とは
例えばプレスの調整作業のために働いている。圧力室３
８からはクラッチ部分１０のピストン部１０ａを通って
導管３９が、プレロード弁２４の圧力室４０まで延びて
いる。捷た別の導管４１が該弁２４の弁座２８ａの後方
の室４２から、液圧系の戻し導管４３ａ、４３ｂへＵ字
形のスリーブ４４を通って延びており、このスリーブ４
４はヘッド部分５のホルダ４５に固定され、回転するク
ラッチ部分１１に対して対応スリーブ４６によってシー
ルされている。

弁座面２．８　ａを有する弁体２８ｂを備えだプレロー
ド弁２４は、シャフト部分２８　ｃ　、　２８ｄから成
るシャフトを有している。シャフト部分２８ｄ上には、
はね２９ｂの作用を受けるピストン４９が滑動可能に支
承されている。対応受け５０はばね２９ｂと別のばね２
９ａとの間に配置されて、シャフト部分２８ｄに固定さ
れている。・これらは全て、カバー５２によって閉じら
れたシリンダ５１内に配設されている。孔５３は液圧媒
体で圧力室４０を充填するために働く。

孔５４は浅部液体（オイル）の排出のために働いている
。また弁棒２８には、当該のフォーク状脚部２３内に滑
動可能に支承されたガイド部材３０が配設されている。

プレロード弁２４の圧力室４ｏは、例えば絞り孔である
絞り個所４７を介してピストン４９のシリンダ室４８に
接続されている。この場合シリンダ室４８の直径Ｄ３が
、弁体２８１〕の直径、Ｄｌよりも小さくかつ弁シヤフ
ト部分２８ｃの直径Ｄ２よりも太きく形成されている。

プレロード弁２４は作業ストローク中には、クラッチと
同じ運転媒体圧力のもとにある。そしてプレロード弁の
切換え後に圧力媒体が室４２と導管４１とを介してドレ
ーンされる。この切換え開始時点では該プレロード弁２
４が閉鎖されて滞まることを保証するために、圧力室４
゜が絞り孔４７を介して、プレロードばね２９ｂされて
いる。プレロードばね２．９ｂの作用下にもあるこのシ
リンダ室４８は、前記の絞り孔４７での絞り作用に基づ
いて遅れて充填され、従ってプレロード弁２４の環状有
効面Ｄ１マイナスＤ２が、各室４０．４８内での圧力補
償が行なわれない間は作用している。従ってスピンドル
プレスの切換え時（クラッチ内の圧力形成時）には、反
作用質量体のやはり幾らかの遅れ作用と延いては応力作
用とがプレロード弁に作用し、該プレロード弁は確実に
閉鎖保持される。

室４０．４８内での圧力補償の形成後に環状有効面Ｄ１
マイナスＤ３が作用する。この有効面は所属の圧力によ
って、プレス工程中のリング状の反作用質量体の支持作
用に対する対抗力（釣り合い力）を形成する。

絞り孔４７とばね２９ｂを介して負荷された圧力室４８
とは更に第２の機能を有する。即ち前記の反作用質量体
の力による釣り合い力が弁２４の保持力を上回ると、当
該の弁２４の弁座２８ａが開放され、それによってクラ
ッチ内の圧力がタンクに案内された導管４］、４３を介
して迅速に除去される。圧力室４８内の圧力は絞り孔４
７故に圧力室４０内の圧力低下速度よりもゆっくりと解
除される。これによってピストン面４９は該弁２４の急
速な開放に付加的に寄与する。

プレス打撃時には反作用質量体（切換え質量体）２０が
、周方向又は相対遅れ作用方向で液圧プレロード弁２４
に対して支持され、この際に該弁２４の液圧プレロード
はクラッチの連結液圧力に相応して設定されている。ラ
ム３が所定の上方位置にある時には、該ラムは図示され
ていない制動部材によって確保されかつ、引戻し機構４
によって当該の上位置に支えられている。はずみ車１４
は電動モータ１６で駆動されて、一回転方向に一定の回
転数で回転している。

また機械ストロークの発動前に弁３３によって所望の打
撃強さが予め選択可能である。弁３５の操作によってク
ラッチと、延いてはプレロード弁２４が圧力媒体によっ
て負荷され、それによってクラッチ部分１ｏががみ合わ
される。加速されるべき質重体が小さいので、ラム３は
短時間で所定の連間に達し、下降走行に移行せしめられ
る。ワーク上へ型が載着されると変形プロセスが導入さ
れ、はずみ車１４がらの応力上昇と作業力の放出とが行
なわれる。このはずみ車１４からの作業力放出は、該は
ずみ車１４の相応した遅延における回転数減少のもとで
行なわれる。これによって切換え質量体２ｏはその質量
慣性に基づいて、当該の必要な変形力と延いてははずみ
車の角度遅れとが太きければ大きい程、強くプレロード
弁２４に支持される。プレロード弁２４内の釣り合い状
態（’ｉ正圧力抗しての反作用質量体２ｏの支持状態）
が越えられると、弁２４が迅速に開力・れがっ切換えク
ラッチの圧力室３８が圧力媒体通路３９　、４１　。

４３を介して即座にドレーンされ、それによってクラッ
チのトルクが極めて迅速に解除される。

クラッチ８．１０の圧力媒体室３８内での前記の・圧力
解除は、クラッチの滑り開始前に行なわれる。この際に
プレロード弁２４の有効面と反作用質量体２０の作用質
量との関係は、当該クラッチのトルクを考慮して、プレ
ロード弁２４の応動がクラッチの滑り開始前に既に行な
われるように設定されている。クラッチの後ろに位置し
ている質量体、例えばクラッチ板８．スピンドル６、ラ
ム３は前記のトルク解除状態で、その最終応力に至るま
で引続き応力を形成せしめる。

発明の効果 本発明によれば冒頭に述べた形式のスピンドルプレスに
おいて、その切換えクラッチの極めて迅速な応動が可能
であり、それによって滑り発生以前の連結外し及び正確
な時点での連結形成が行なわれ得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示すものでちって、第１図は
本発明によるスピンドルプレスの略示−縦断面図、第２
図は第１図の■−■線に沿った断面図、第３図は第２図
のプレロード弁の拡大断面図である。 ■・スピンドルプレス、２・取付は台、３・・ラム、４
　ラム引戻し機構、５・・−ヘッド部分、６　スピンド
ル、７・スピンドルナツト、８・−クラッチ板、９　・
摩擦ブロック、１０．１１・・・クラッチ部分、１０ａ
・　ピストン部、１１・・・クラッチ部分、Ｉｌａ、５
トシリンダ部、ｌｌｂ・・・段部、１２・保持ボルト、
１２ａ　引戻しばね部材、１４・・はずみ車、１６・モ
ータ、１７・　■ベルト、１９・・・ねじ、２０　反作
用質量体、２　］、　、　２２・・付加部、２３．２５
・・・フォーク状脚部、２４・プレロード弁、２６・・
・調節ねし、２８・・弁棒、２８ａ・・・弁座面、２８
　、ｂ・弁体、２８　ｃ　、　２８　ｄ−シャフト部分
、２９　ａ　、　２９ｂ・・・ばね、３０・・・ガイド
部材、３２　・ポンプ、３３・・圧力制限弁、３４・・
制御弁、３５・・・切換え弁３６・・逆止め弁、３７・
圧力導管、３８．４０・圧力室、３９，４１．４３・・
・導管、４２・・・室、４’　３　ａ　、　４３　ｂ　
・−戻し導管、４４　、スリーブ、４５、・・・ホルダ
、４Ｇ・・・対応スリーブ、４７・・・絞り個所、４８
・・シリンダ室、４９・・ピストン、５０　・対応受け
、５１・・・シリンダ、５２・カバー、５３．５４孔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、　スピンドルのための切換えクラッチと駆動装置に
   よつ・て連続回転されるはずみ車とを有するスピンドル
   プレスであって、該はずみ車とスピンドル板との間に配
   置されたクラッチ部分と該はずみ車に連結された反作用
   質量体とを備えており、この反作用質量体によって、ク
   ラッチの操作のだめの、相対角度の遅れに関係した切換
   え機構が制御されている形式のものにおいて、液圧操作
   式の切換えクラッチとしての前記切換え機構が配設され
   ており、はずみ車（１４）と結合された回転するクラッ
   チ部分（１１）と反作用質量体（２０）との間に、液圧
   プレロードをかけられた弁（２４）が配置されておシ、
   このプレロード弁（２４）が、クラッチ部分（１ｏ、１
   ｏａ）を負荷する液圧媒体の作用下にあることを特徴と
   する、切換えクラ、ツチと連続回転するはずみ車とを有
   するスピンドルプレス。 ２　リング板として形成された反作用質量体（２０）と
   クラッチ部分（１１）とが少なくとも１つの半径方向の
   付加部（２１，２２）を有し、その間にはね負荷された
   プレロード弁（２４）が配設されており、このゾレロー
   Ｆ’弁（２４）が液圧媒体の排出導管（３９，４，１，
   ４３）内にそう着されている、特許請求の範囲第１項記
   載のスピンドルプレス。 ３、　プレロード弁（２４）が、弁体（２８ｂ）のシャ
   フト（２８ｄ）上に滑動可能に支承されたピストン（４
   ９）を有し、対応受け（５０）が、該ビス）　ｙ（４９
   ）に直接に作用するはね（２９ｂ）と別のばね（２９ａ
   ）との間に配置されて、前記シャフト（２８’ｄ）に固
   定されておりしかも、プレロード弁（２４）の圧力室（
   ４０）が絞り個所（４７）を介してピストン（４９）の
   シリンダ室（４８）に接続されている、特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載のスピンドルプレス。 ４　シリンダ室（４８）の直径（Ｄ３）が弁体（２８ｂ
   ）の直径（Ｄｌ）よりも小さくかつ弁シャツＭＤ２　）
   よりも大きい、特許請求の範囲第１項から第３項までの
   いずれか１項記載のスピンドルプレス。 ５、　プレロード弁（２４）のシャフト（２８）の無圧
   側にガイド部材（３０）が配設されている、特許請求の
   範囲第１項から第４項１でのいずれか１項記載のスピン
   ドルプレス。 ６　圧力媒体のだめの戻し導管（４３ａ）内に環状通路
   が配置されている、特許請求の範囲第１項から第５項ま
   でのいずれか１項記載のスピンドルプレス。 ７、　環状通路が、プレスヘッド部分（５）に配置され
   たＵ字形の環状スリーブ（４４）を通って形成されてお
   り、該環状スリーブ（４４）が、回転するクラッチ部分
   （１１）に配設された環状の対応スリーブ（４６）と密
   に協働している、特許請求の範囲第１項から第６項まで
   のいずれか１項記載のスピンドルプレス。 ８　、クラッチ部分（１１，１ｌａ）の半径方向付加部
   （２２）がフォーク形状に形成されており、そのフォー
   ク状脚部（２３，２５）がリング板である反作用質量体
   （２０）の付加部（２１）を囲んでいる、特許請求の範
   囲第１項から第７項までのいずれか１項記載のスピンド
   ルプレス。 ９　クラッチ部分（１１，１ｌａ）の一方のフォーク状
   脚部（２３）内にプレロード弁（２４）が配置されてお
   り、また他方のフォーク状脚部（２５）内に調節ねじ（
   ２６）が取付けられている、特許請求の範囲第１項から
   第８項寸でのいずれか１項記載のスピンドルプレス。 １０　クラッチ部分（、ｌｊ、１ｌａ）がフード形に形
   成されており、リング板（２０）が該クラッチ部分（１
   １）のリング形の段部（ｌｌｂ）上に支承されている、
   特許請求の範囲第１項から第９項寸でのいずれか１項記
   載のスピンドルプレス。 １１、軸線゛方向で可動なりラッチ部分（１０）がピス
   トン形部材（１０ａ）を以ってクラッチ部分（１１）内
   に滑動可能に支承されている、特許請求の範囲第１項か
   ら第１０項までのいずれか１項記載のスピンドルプレス
   。 １２　切換えクラッチへの圧力媒体供給部（３７）内に
   制御弁（３４）と切換え弁（３５）が配置され、また該
   切換え弁に対するパイノξス内に逆止め弁（３６）が配
   置されている、特許請求の範囲第１項から第１１項壕で
   のいずれか１項記載のスピンドルプレス。