KR20160063287A

KR20160063287A - 기계 공구용 구동 시스템 및 그러한 구동 시스템을 구비한 기계 공구

Info

Publication number: KR20160063287A
Application number: KR1020150166774A
Authority: KR
Inventors: 데니스 트랭클라인; 외르그 노이퍼트; 카이 에쩰; 카이 에?
Original assignee: 트룸프 베르크초이그마쉬넨 게엠베하 + 코. 카게
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2016-06-03
Also published as: US20160144419A1; JP6639202B2; JP2016097447A; US9539633B2; EP3025803A1; KR101977439B1; CN105618541A; EP3025803B1; CN105618541B

Abstract

기계 공구용 구동 시스템(22)은, 서로 평행하게 연장되고 그 비틀림 강성 및 그 축방향 강성과 관련하여 구조적으로 동일하며, 스핀들 축선(25, 26)을 중심으로 회전하도록 각각 지지되고, 관련된 스핀들 축선(25, 26)을 중심으로 구동될 수 있는, 2개의 적어도 동일한 길이의 구동 스핀들(23, 24)을 포함한다. 각각의 구동 스핀들(23, 24)은 그 종방향으로 작용하는 고정 베어링(27, 29)을 일단부에 갖는다. 구동 스핀들(23, 24) 상에 안착되는 스핀들 너트(42, 43)는 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서의 종방향 이동과 동시에 이동될 수 있다.

Description

기계 공구용 구동 시스템 및 그러한 구동 시스템을 구비한 기계 공구{DRIVE SYSTEM FOR A MACHINE TOOL AND MACHINE TOOL WITH SUCH A DRIVE SYSTEM}

본 발명은 기계 공구, 특히 판금 기계 가공을 위한 구동 시스템에 관한 것으로서, 구동 시스템은,

적어도 하나의 구동 스핀들을 포함하는 스핀들 장치를 갖고,

구동 스핀들의 종방향에서의 종방향 이동과 동시에 스핀들 장치에 의해 이동될 수 있는 2개의 스핀들 너트를 갖는다.

본 발명은 또한 기계 가공 공구와, 기계 가공 공구가 이동될 수 있게 하는 전술한 타입의 구동 시스템을 갖는, 특히 판금 기계용 기계 공구에 관한 것이다.

일반적인 타입의 종래 기술은 EP 2 527 058 A1호로부터 공지되어 있다. 이 참조 문헌은 공작물, 특히 판금을 처리하기 위한 프레스 형태의 기계 공구에 관한 것이다. 2개의 구동측 기어 웨지와 2개의 공구측 기어 웨지를 포함하는 웨지 기어에 의해 프레싱 공구가 작동된다. 공구측 기어 웨지는 프레싱 공구를 지지한다. 구동측 기어 웨지는 스핀들 구동 장치 형태의 구동 시스템의 스핀들 너트를 각각 구비한다. 스핀들 너트는 공통의 구동 스핀들 상에 안착되고 구동 모터를 각각 가지며, 구동 모터에 의해 스핀들 너트가 구동측 웨지 기어와 함께 구동 스핀들을 따라 이동될 수 있다. 구동측 기어 웨지들이 구동 스핀들을 따라 그리고 구동측 기어 웨지에 대해 동시에 수행하는 대향 이동이 구동측 기어 웨지와 공구측 구동 웨지의 협력으로 인해 구동 스핀들의 횡방향에서 프레싱 공구의 이동을 발생시킨다. 구동측 기어 웨지들이 동시에 그리고 구동 스핀들을 따라 동일한 방향으로 이동되면, 구동측 기어 웨지들이 이동 방향으로 공구측 기어 웨지들을, 그리고 이들을 통해 프레싱 공구를 공구측 기어 웨지들과 함께 데리고 간다.

프레싱 공구에 의한 문제 없는 공작물 처리 및/또는 높은 처리 정밀도는 구동측 기어 웨지들의 높은 위치 설정 정밀도, 및 이에 따라 구동측 기어 웨지들을 이동시키는 데에 사용되는 구동 시스템의 높은 위치 설정 정밀도를 필요로 한다.

본 발명의 목적은 높은 위치 설정 정밀도를 갖는 구동 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은 청구항 1에 따른 구동 시스템에 의해 그리고 청구항 10에 따른 기계 공구에 의해 본 발명에 따라 달성된다.

본 발명의 경우에, 스핀들 구동 장치가 기계 공구의 기계 가공 공구를 위한 구동 시스템으로서 제공되고, 스핀들 구동 장치는 2개의 구동 스핀들을 포함하며, 각 구동 스핀들 상에는, 관련된 구동 스핀들의 종방향으로 이동될 수 있는 스핀들 너트가 안착된다. 구동 스핀들 양자는 종방향으로 고정되고 구동 장치에 의해 스핀들 축선을 중심으로 회전될 수 있다. 각 구동 스핀들의 종방향 일단부에 있는 고정 베어링이 구동 스핀들의 종방향에서 그 지지를 보장한다. 종방향으로 고정적인 구동 스핀들의 회전 구동으로 인해, 스핀들 너트의 종방향 이동을 발생시키는 데에 스핀들 너트와 공동으로 이동하는 구동 모터가 요구되지 않는다. 따라서, 스핀들 너트의 종방향 이동 중에 비교적 작은 질량만이 이동하면 된다. 따라서, 구동 스핀들의 종방향에서 스핀들 너트의 질량 관성에 의해 야기되는 스핀들 너트의 위치 설정 정확도의 악화가 대단하지 않다.

2개의 스핀들 너트들에 의해 수행되는 종방향 이동들의 최적의 동기화를 위해, 2개의 구동 스핀들은 가능한 가장 균일한 구동 성능을 보여야 한다. 본 발명에 따르면, 이는 동일한 길이를 갖고 그 비틀림 강성 및 그 축방향 강성과 관련하여 구조적으로 동일한 구동 스핀들에 의해 달성된다. 구동 스핀들의 비틀림 강성은 작동 중에 발생하는 구동 스핀들의 비틀림에 대해 결정적인 인자이다. 구동 스핀들의 축방향 강성은 축방향 하중 하에 그 길이 변화를 결정한다. 축방향 힘이, 특히 스핀들 너트를 통해 구동 스핀들 상에 가해질 수 있다. 축방향 하중 하에 구동 스핀들의 비틀림 및 길이 변화는 모두 구동 스핀들의 길이에 비례한다. 균일한 구동 성능의 관점에서, 본 발명에 따른 구동 시스템의 구동 스핀들은 또한 그 질량 관성 모멘트와 관련하여, 즉 그 회전 운동 상태의 변화에 대항하는 저항과 관련하여 구조적으로 동일할 수 있다. 가까운 근사치에서 완전한 원통형인 구동 스핀들의 질량 관성 모멘트는 그 질량 및 반경에 의해 결정되고, 완전한 원통형인 구동 스핀들의 반경은 축방향 하중(축방향 강도) 하에서 그 비틀림 강성과 길이 모두에 영향을 미친다.

독립 청구항 1 및 10에 따른 본 발명의 특정한 실시예는 종속 청구항 2 내지 9와 11 내지 16으로부터 명백할 것이다.

스핀들 너트를 위한 구동 스핀들의 균일한 구동 성능은 또한, 스핀들 너트의 동시적인 종방향 이동의 시작점에서, 구동 스핀들 상에 안착된 스핀들 너트와 관련 구동 스핀들의 고정 베어링 사이의 거리가 서로 일치한다는 점으로 인해 얻어진다(청구항 2).

이상적으로는, 스핀들 너트와 구동 스핀들의 고정 베어링의 등거리가 구동 스핀들의 종방향에서 스핀들 너트의 종방향 이동 중에 보존된다. 이를 위해, 동일한 방향으로 수행되는 스핀들 너트들의 종방향 이동에서, 구동 스핀들의 고정 베어링은 스핀들 너트의 동일한 일측에 배치된다. 스핀들 너트들이 구동 스핀들을 따라 대향하는 종방향 이동을 수행하는 경우, 구동 스핀들의 고정 베어링이 스핀들 너트의 대향 측부에 위치된다고 가정하면 스핀들 너트와 고정 베어링의 원래의 등거리가 보존된다. 어느 한 경우에, 하나의 구동 스핀들과 하나의 스핀들 너트를 포함하는 본 발명에 따른 구동 시스템의 각 스핀들 구동 장치는, 그 종방향 이동 중에, 스핀들 너트들이 구동 스핀들을 따라 동일한 속도로 이동하도록 실현되어야 한다.

그러나, 스핀들 너트의 동시적인 종방향 이동 중에 스핀들 너트의 동시적인 종방향 이동의 시작점에 제공되는, 스핀들 너트 및 스핀들 너트를 구동하는 구동 스핀들의 고정 베어링의 등거리 보존은, 본 발명의 필수적인 특징이 아니다. 스핀들 너트 및 구동 스핀들의 고정 베어링의 등거리 보존은, 동시적인 종방향 이동 중에 비교적 짧은 경로의 길이에 걸쳐서만 서로에 대해 변위되는 경우에 오히려 무시해도 될 정도이다.

청구항 11에 따르면, 본 발명에 따른 구동 시스템은 기계 공구에 마련되고, 기계 가공 공구의 이동을 발생시키기 위해, 2개의 구동측 웨지 기어 요소와 2개의 공구측 웨지 기어 요소가 서로 협력한다. 구동측 웨지 기어 요소 각각은 구동 시스템의 스핀들 너트들 중 하나에 연결되고, 공구측 웨지 기어 요소 각각은 기계 가공 공구에 연결된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 스핀들 너트들이 구동 스핀들에 의해 동시에 그리고 대향하는 종방향 이동으로 이동될 수 있는 구동 시스템(청구항 3)은, 본 발명에 따른 기계 공구의 바람직한 실시예의 경우에, 스핀들 너트에 연결되는 구동측 웨지 기어 요소를 반대 방향으로 구동시키고 이에 의해 구동 스핀들의 횡방향으로 공구측 웨지 기어 요소를 통해 기계 가공 공구를 구동시키는 역할을 한다(청구항 12). 이 방식으로 발생된 횡방향 이동 중에, 기계 가공 공구는 특히 작동 스트로크를 수행할 수 있다.

청구항 4에 설명된 본 발명에 따른 구동 시스템의 실시예의 바람직한 적용은 청구항 14로부터 명백해진다. 청구항 4에 설명된 본 발명에 따른 구동 시스템에 의해 발생되는 스핀들 너트의 동일한 방향에서 동시적인 종방향 이동들은, 청구항 14에 따라, 스핀들 너트들에 연결된 구동측 웨지 기어 요소를, 구동 스핀들의 종방향에서 공구측 웨지 기어 요소 및 이 공구측 웨지 기어 요소에 연결된 기계 공구의 기계 가공 공구와 공동으로 이동시키는 데에 사용된다. 기계 가공 공구의 그러한 종방향 이동은, 특히 기계 가공 공구를 기계 가공될 공작물에 대해 및/또는 상보적인 기계 가공 공구에 대해 위치 설정하도록 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 구동 시스템은, 청구항 5에 따르면, 스핀들 너트들이 구동 스핀들의 횡방향에서 짧은 거리를 두고 서로 가깝게 놓이고, 심지어는 구동 스핀들의 횡방향에서 서로 오버랩할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이는 구동 스핀들의 횡방향에서 본 발명에 따른 구동 시스템의 공간 절약형 구성을 허용한다.

청구항 13에 설명된 본 발명에 따른 기계 공구는 청구항 5에 따른 구동 시스템의 이러한 이점으로부터 이익이 있다. 스핀들 너트에 연결된 구동측 웨지 기어 요소는 구동 스핀들의 종방향에서 그 동시적인 종방향 이동이 시작점에서 떨어져 있다. 따라서, 구동측 웨지 기어 요소는, 이 경우에 구동측 웨지 기어 요소들이 서로 통과하는 일 없이, 동시적인 대향하는 종방향 이동으로 수렴하도록 그 시작 위치로부터 이동될 수 있다. 이는 다시 구동 스핀들의 횡방향에서 구동측 웨지 기어 요소들이 서로 가깝게 배치되게 하고, 심지어는 구동 스핀들의 횡방향에서 구동측 웨지 기어 요소들을 서로 오버랩하도록 배치할 수 있게 한다. 임의의 경우에, 구동 스핀들의 횡방향에서 웨지 기어의 공간 요건은 비교적 작다. 구동 스핀들의 횡방향에서 서로 오버랩하는 구동측 웨지 기어 요소들의 경우, 더욱이 2개의 구동측 웨지 기어 요소들을 구동 스핀들의 종방향에서 그 동시적인 이동 중에 공통의 종방향 가이드에서 안내하는 가능성이 존재한다.

청구항 13에 설명된 본 발명에 따른 기계 공구의 다른 실시예는 청구항 15로부터 명백해진다. 동시적인 대향하는 종방향 이동에 추가하여, 스핀들 너트에 연결되는, 본 발명의 이 실시예의 스핀들 너트와 구동측 웨지 기어 요소는 또한 구동 스핀들의 종방향에서 동시적이고 동일하게 지향되는 종방향 이동을 수행한다. 따라서, 구동측 웨지 기어 요소는 구동 스핀들의 횡방향에서 기계 가공 공구의 이동을 발생시킬 수 있을 뿐만 아니라 구동측 웨지 기어 요소, 공구측 웨지 기어 요소 및 기계 가공 공구로 이루어지는 전체 유닛을 구동 스핀들을 따라 위치시킬 수 있다. 종방향 이동의 시작점에서, 구동 스핀들 중 하나에 있는 스핀들 너트와 구동측 웨지 기어 요소는 이 경우에 구동 스핀들의 종방향에서 다른 구동 스핀들 상의 스핀들 너트와 구동측 웨지 기어 요소로부터 떨어져 있다. 그 결과, 스핀들 너트들 중 하나 및 이 스핀들 너트에 연결된 구동측 웨지 기어 요소는 동시적이고 동일하게 지향되는 종방향 이동 방향에서 다른 스핀들 너트 및 이 스핀들 너트에 연결된 구동측 웨지 기어 요소의 앞에서 이동한다. 이것에도 불구하고, 고정 베어링을 향한 이동 중에, 동시적이고 동일하게 지향되는 종방향 이동의 방향에서 후방에서 이동하는 스핀들 너트 및 이 스핀들 너트에 연결되는 웨지 기어 요소가 관련 구동 스핀들의 고정 베어링까지 이동되고, 이에 의해 관련 구동 스핀들에 의해 제공되는 이동 경로를 최대로 이용할 수 있도록, 후방에서 이동하는 스핀들 너트의 구동 스핀들의 고정 베어링은, 본 발명에 따라, 구동측 웨지 기어 요소 및 스핀들 너트의 동시적이고 동일하게 지향되는 종방향 이동의 방향에서 전진하는 스핀들 너트 및/또는 전진하는 구동측 웨지 기어 요소가 통과할 수 있도록 제공되고, 특히 배치된다. 보충 또는 대안으로서, 본 발명에 따르면, 구동 스핀들 중 하나를 따라 이동되는 스핀들 너트 및/또는 구동측 웨지 기어 요소는 다른 구동 스핀들의 다른 베어링, 예컨대 부동 베어링을 통과한다.

전진하는 스핀들 너트가 후방에서 이동하는 스핀들 너트의 구동 스핀들의 고정 베어링을 통과할 수 있도록, 전진하는 스핀들 너트의 구동 스핀들은 후방에서 이동하는 스핀들 너트의 구동 스핀들보다 동시적이고 동일하게 지향되는 종방향 이동의 방향에서 더 연장되어야 하고, 이 구동 스핀들은 통과될 고정 베어링에서 종료된다. 구동 스핀들 양자가 이를 위해 동일한 길이를 갖기 때문에, 구동 스핀들은 종방향으로 청구항 5에 따라 오프셋된다.

본 발명에 따른 구동 시스템의 구동 스핀들이 관련 구동 모터의 모터 샤프트에 직접 연결되지 않는 용례의 경우, 청구항 6은, 구동 스핀들 각각과 관련 구동 모터 사이에 구동 트레인이 마련되고, 구동 트레인은 적어도 하나의 구동 요소를 가지며, 이 구동 요소를 통해 관련 구동 스핀들이 관련 구동 모터에 의해 구동될 수 있다는 본 발명의 실시예를 제공한다. 구동 스핀들이 구동 트레인과 상관없이 스핀들 너트에 대해 균일한 구동 성능을 나타낼 수 있도록, 2개의 구동 트레인은 적어도 그 비틀림 강성과 관련하여 구조적으로 동일하다. 구동 트레인의 균일한 축방향 강성은, 예컨대 구동 트레인의 길이 변화가 구동 스핀들의 구동 성능에 영향을 미치지 않도록 구동 스핀들의 고정 베어링에서 구동 스핀들의 향한 축방향으로 지지된다고 가정하면 필요없을 수 있다. 이 배경에 대해, 청구항 6에 따른 구동 시스템의 바람직한 구성에서, 구동 트레인은 구동 스핀들의 고정 베어링과 관련 구동 모터 사이에 각각 배치된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 스핀들 연장부가 구동 트레인들 중 적어도 하나의 구동 요소로서 제공될 수 있고, 스핀들 연장부는 관련 구동 스핀들의 종방향으로 연장되며 구동 스핀들에 비회전식으로 연결된다(청구항 7). 설명한 타입의 스핀들 연장부는 융통성 있는 치수를 가질 수 있고 그 결과, 특히 구동 스핀들 및 이 구동 스핀들을 회전 구동시키도록 제공되는 구동 모터의 서로에 대한 융통성 있는 배열을 허용한다.

보충 또는 대안으로서, 구동 트레인의 구동 요소로서 커플링이 마련될 수 있고, 이들 커플링은 한편으로는 구동 스핀들의 구동 모터와 다른 한편으로는 구동 스핀들 사이에 마련된다. 구동 스핀들의 균일한 구동 성능 관점에서, 커플링은 또한 적어도 그 비틀림 강성과 관련하여 구조적으로 동일하도록 설계된다.

구동 스핀들 모두가 스핀들 연장부에 의해 관련 구동 모터에 연결되면, 2개의 스핀들 연장부는 적어도 그 비틀림 강성과 관련하여 구조적으로 동일하게 되도록 설계되는 것이 바람직하다(청구항 8). 2개의 스핀들 연장부의 동일한 비틀림 강성은 스핀들 연장부에 연결된 구동 스핀들의 균일한 구동 성능에 기여한다.

스핀들 연장부의 균일한 비틀림 강성은, 본 발명의 다른 구성에서, 스핀들 연장부들이 동일한 단면 크기와 함께 동일한 길이를 갖거나, 상이한 단면 크기와 함께 상이한 길이를 갖는다는 점에서 간단한 방식으로 실현된다(청구항 9).

구동 스핀들의 적어도 하나와 관련 구동 모터 사이에 스핀들 연장부를 포함하는 본 발명에 따른 구동 시스템(청구항 7)이 청구항 16에 설명된 본 발명에 따른 기계 공구에 제공된다. 본 발명의 이 실시예에서, 구동측 웨지 기어 요소와 스핀들 너트의 동시적이고 동일하게 지향되는 종방향 이동의 방향에서 후방 세팅된 구동 스핀들의 고정 베어링은 상기 방향에서 전진하는 스핀들 너트 및/또는 상기 방향에서 전진하는 구동측 웨지 기어 요소가 통과할 수 있다. 본 발명에 따르면, 후방 세팅된 구동 스핀들을 위해 마련된 스핀들 연장부에 의해, 후방 세팅된 구동 스핀들의 고정 베어링을 지나서 이동된 스핀들 너트을 수용하기 위해 및/또는 스핀들 너트에 연결된 구동측 웨지 기어 요소를 수용하기 위해, 관련된 고정 베어링이 마련된 후방 세팅된 구동 스핀들의 단부와 이 구동 스핀들과 관련된 구동 모터 사이에 충분한 자유 공간이 이용될 수 있는 것을 보장하는 것이 주의된다. 이 경우에, 구동측 웨지 기어 요소와 스핀들 너트의 동시적이고 동일하게 지향되는 종방향 이동의 방향에서 전방 세팅된 구동 스핀들에도 스핀들 연장부가 마련되는 것을 생각할 수 있다. 이 스핀들 연장부는, 적절하다면 상기 방향에서 후방 세팅된 구동 스핀들의 스핀들 연장부보다 짧을 수 있다. 상이한 길이를 갖는 스핀들 연장부들의 비틀림 강성의 통일을 위해, 보다 긴 스핀들 연장부의 단면은 보다 짧은 스핀들 연장부의 단면보다 크게 치수가 정해진다(청구항 9)

본 발명은 일례로서 제공되는 개략도에 의해 아래에서 더 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 기계 가공 공구를 위한 제1 디자인의 구동 시스템을 갖는 기계 공구를 도시하고,
도 2는 도 1의 화살표 II의 방향에서 본, 도 1에 따른 기계 공구의 구동 시스템을 도시하며,
도 3은 기계 가공 공구가 도 1과 비교하여 변형된 위치에 있는 상태로 도 1에 다른 기계 공구를 도시하고,
도 4는 도 1 및 도 3에 따른 기계 공구의 기계 가공 공구를 위한 제2 디자인의 구동 시스템을 도시한다.

도 1에 따르면, 펀치 프레스(1)로서 실현된 기계 공구는, 수평 프레임 레그(3, 4)와 수직 프레임 레그(5, 6)를 갖는 O형의 기계 프레임을 갖는다. 기계 프레임(2)은 프레임 내부 공간(7)을 둘러싼다.

프레임 내부 공간(7) 내에, 하부 수평 프레임 레그(4) 상에서 펀칭 다이(8)가 안내되어 더블 화살표(9)의 방향으로 이동한다. 그 상부측에서, 펀칭 다이(8)는 도 1 및 도 3에 점선으로 도시된 판금(10)을 위한 지지부를 형성한다. 펀칭 다이(8)의 다이 개구(도시된 예에서 원형)가 도 2에서 확인될 수 있다. 판금(10)은 도면에 도시되지 않은 공작물 가이드에 의해 도 1의 도면 평면에 직교하게 이동되고 각각 위치 설정될 수 있다.

판금(10)의 펀치 기계 가공을 위해, 기계 가공 공구로서 제공된 펀치(11)가 펀칭 다이(8)와 협력한다. 펀치(11)는 펀칭 다이(8)로부터 먼 단부가 펀치 리셉터클(12) 내에 고정되고, 펀치 리셉터클은 다시 이중 웨지(13)에서 지지되고 이중 화살표(14)의 방향에서 회전에 의해 조절될 수 있다.

이중 웨지(13)는 웨지 기어(17)의 공구측 웨지 기어 요소인 2개의 공구측 기어 웨지(15, 16)로 이루어진다. 웨지 기어(17)는 구동측 웨지 기어 요소로서 2개의 구동측 기어 웨지(18, 19)를 포함한다.

구동측 기어 웨지(18)와 공구측 기어 웨지(15)는 서로 관련되고 제1 웨지 기어 요소 쌍, 각각 기어 웨지 쌍을 형성한다. 제2 웨지 기어 요소 쌍, 각각 기어 웨지 쌍은 구동측 기어 웨지(19)와 공구측 기어 웨지(16)를 포함한다. 공구측 기어 웨지(15, 16)를 갖는 이중 웨지(13)는 구동측 기어 웨지(18, 19)에 현수된다. 구동측 기어 웨지(18)는 공구측 기어 웨지(15)에 대해 라인(20)을 따라 이동될 수 있고, 구동측 기어 웨지(19)는 공구측 기어 웨지(16)에 대해 라인(21)을 따라 이동될 수 있다.

구동측 기어 웨지(18, 19)의 적절한 이동은 스핀들 구동 장치(22)로서 실현되는 구동 시스템에 의해 발생된다. 스핀들 구동 장치(22)의 상세는 특히 도 2에서 확인될 수 있다.

도 2에 따르면, 스핀들 구동 장치(22)는 제1 구동 스핀들(23)과 제2 구동 스핀들(24)을 포함한다. 제1 구동 스핀들(23)과 제2 구동 스핀들(24)은 기계 프레임(2)의 상부 수평 프레임 레그(3)를 따라 서로 평행하게 연장된다. 도 1 및 도 3의 도면에서, 제2 구동 스핀들(24)은 제1 구동 스핀들(23)에 의해 가려져 있다. 제1 구동 스핀들(23)의 제1 스핀들 축선(25)과 제2 구동 스핀들(24)의 제2 스핀들 축선(26)(도 2)은 하나의 동일한 수평면에 있다. 제1 구동 스핀들(23)은 제1 고정 베어링(27)과 제1 부동(floating) 베어링(28)에 의해 제1 스핀들 축선(25)을 중심으로 회전하도록 기계 프레임(2) 상에 지지된다. 부응하여, 제2 고정 베어링(29)과 제2 부동 베어링(30)이 제2 구동 스핀들(24)을 제2 스핀들 축선(26)을 중심으로 회전하도록 기계 프레임(2) 상에 지지한다. 축방향에서, 제1 구동 스핀들(23)은 제1 고정 베어링(27)에 의해 기계 프레임(2) 상에 지지되고 제2 구동 스핀들(24)은 제2 고정 베어링(29)에 의해 기계 프레임(2) 상에 지지된다.

제1 구동 스핀들(23)과 제2 구동 스핀들(24)은 구조적으로 동일하고 특히 동일한 길이로 되어 있다. 구동 스핀들들은 동일한 비틀림 강성과 동일한 축방향 강성, 뿐만 아니라 동일한 질량 관성 모멘트를 갖는다.

제1 구동 스핀들(23)은 제1 구동 트레인(31)에 의해 제1 스핀들 연장부(33)와 구동 연결된다. 제1 구동 트레인(31)은 제1 스핀들 연장부(33)와 제1 커플링(34)을 포함한다. 제1 스핀들 연장부(33)는 제1 고정 베어링(27)에서 제1 구동 스핀들(23)의 단부로부터 제1 커플링(34)까지 연장된다. 제1 고정 베어링(27)에서, 제1 스핀들 연장부(33)는 제1 구동 스핀들(23)과 비회전식으로 연결되고, 더욱이 제1 구동 스핀들(23)의 종방향에서 기계 프레임(2) 상에 지지된다. 제1 커플링(34)은 제1 스핀들 연장부(33)와 제1 구동 모터(32)의 모터 샤프트를 서로 연결시킨다.

제2 고정 베어링(29)과 제2 구동 모터(36) 사이의 제2 구동 트레인(35)은, 제2 고정 베어링(29)에서 제2 구동 스핀들(24)의 로컬 단부와 비회전식으로 연결되고 제2 구동 스핀들(24)의 종방향에서 기계 프레임(2) 상에 지지되는 제2 스핀들 연장부(37)를 포함하고, 제2 스핀들 연장부(37)와 제2 구동 모터(36)의 모터 샤프트 사이에 구동 연결이 이루어지는 제2 커플링(38)을 더 포함한다.

제1 구동 트레인(31)과 제2 구동 트레인(35)은 동일한 비틀림 강성을 갖고, 제1 구동 트레인(31)의 비틀림 강성은 제1 스핀들 연장부(33)의 비틀림 강성과 제1 커플링(34)의 비틀림 강성을 결합하고, 제2 구동 트레인(35)의 비틀림 강성은 제2 스핀들 연장부(37)의 비틀림 강성과 제2 커플링(38)의 비틀림 강성을 결합한다.

제1 커플링(34)과 제2 커플링(38)은 이들의 비틀림 강성과 관련하여 구조적으로 동일하다. 이는, 전체 제1 구동 트레인(31)의 비틀림 강성이 전체 제2 구동 트레인(35)의 비틀림 강성과 일치하도록, 제1 스핀들 연장부(33)와 제2 스핀들 연장부(37)에 동일하게 적용되어야 한다.

주어진 길이로 인해, 제1 스핀들 연장부(33)와 제2 스핀들 연장부(37)의 단면들이 동일하다면, 더 긴 제1 스핀들 연장부(33)가 더 짧은 제2 스핀들 연장부(37)보다 낮은 비틀림 강성을 갖는다. 제1 스핀들 연장부(33)의 비틀림 강성과 제2 스핀들 연장부(37)의 비틀림 강성에 관한 제1 스핀들 연장부(33)와 제2 스핀들 연장부(37) 간의 길이 차이 효과를 보상기하기 위하여, 제2 스핀들 연장부(37)은 단차형 단면을 갖는다. 제2 스핀들 연장부(37)의 제1 부분 길이(39)만이 제1 스핀들 연장부(33)와 동일한 단면을 갖는다. 제2 스핀들 연장부(37)의 제2 부분 길이(40)는, 제2 스핀들 연장부(37)의 제1 부분 길이(39)와 비교하여, 그리고 이에 따라 또한 제1 스핀들 연장부(33)와 비교하여 단면이 감소된다.

제1 구동 모터(32)와 제2 구동 모터(36)는 서로 독립적으로 제어될 수 있다. 2개의 구동 모터(32, 36)의 회전 방향은 전환될 수 있다. 도 3에 도시된 기계 수치 제어부(41)가 제1 구동 모터(32)와 제2 구동 모터(36)를 제어하는 데에 사용되고, 펀치 프레스(1)의 모든 본질적인 기능을 제어한다.

제1 구동 모터(32)에 의해 구동되는 제1 구동 스핀들(23)에 의해 구동 스핀들들(23, 24)의 종방향으로 제1 스핀들 너트(42)가 이동될 수 있다. 부응하여, 제2 구동 스핀들(24) 상에 안착된 제2 스핀들 너트(43)는 제2 구동 모터(36)에 의해 구동되는 제2 구동 스핀들(24)에 의해 구동 스핀들(23, 24)의 종방향으로 이동될 수 있다. 한편으로 제1 구동 스핀들(23)과 제1 스핀들 너트(42)에 의해 형성되는 스핀들 구동 장치와 다른 한편으로 제2 구동 스핀들(24)과 제2 스핀들 너트(43)에 의해 형성되는 스핀들 구동 장치는 구조적으로 동일하다. 그 결과, 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)는, 구동 모터(32, 36)의 회전수가 동일하다면 제1 구동 스핀들(23)과 제2 구동 스핀들(24)을 따라 동일한 경로 길이에 걸쳐 이동한다.

제1 스핀들 너트(42)는 구동측 기어 웨지(18)와 연결되고, 제2 스핀들 너트(43)는 구동측 기어 웨지(19)와 연결된다. 따라서, 구동측 기어 웨지(18, 19)는 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서 스핀들 너트(42, 43)의 종방향 이동을 추종한다. 구동측 기어 웨지들의 종방향 이동 중에, 구동측 기어 웨지(18)는 안내 슈(44)에 의해 안내되고 구동측 기어 웨지(19)는기계 프레임(2)의 안내 레일(46, 47) 상의 안내 슈(45)에 의해 안내되는데, 안내 슈는 이에 따라 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서 구동측 기어 웨지(18, 19)를 위한 공통의 가이드를 형성한다.

도 1 및 도 2에서, 펀치 프레스는 펀치(11)와 펀칭 다이(8)가 기계 프레임(2)의 수평 프레임 레그(3, 4)를 따라 그 단부 위치들 중 하나에 위치되는 작동 상태로 도시되어 있다. 펀치(11)의 자유 단부는 펀칭 다이(8) 상에 안착되어 있는 금속 슈(10)의 약간 위에 있다. 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)는, 제1 스핀들 너트(42)[도 2에 점과 대시로 도시된 제1 스핀들 너트(42)의 중앙]와 제1 구동 스핀들(23)의 제1 고정 베어링(27) 간의 거리가 제2 스핀들 너트(43)[도 2에 점과 대시로 도시된 제2 스핀들 너트(43)의 중앙]와 제2 구동 스핀들(24)의 제2 고정 베어링(29) 간의 거리와 일치하는 위치로 제1 구동 스핀들(23)와 제2 구동 스핀들(24) 상에서 이동되었다. 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서, 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)는 서로 거리값(d) 만큼 떨어져 있다. 제1 구동 스핀들(23)과 제2 구동 스핀들(24) 뿐만 아니라 제1 고정 베어링(27)과 제2 고정 베어링(29)는 또한 동일한 길이의 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서 거리값(d) 만큼 서로에 대해 오프셋되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 상황에서 출발하여, 펀칭 다이(8) 상에 지지된 판금(10)에 대해 펀치(11)와 펀칭 다이(8)에 의해 펀치 기계 가공이 수행되면, 펀치(11)는 스트로크 축선(48)을 따라 작동 스트로크에 의해 하강되어야 한다. 이를 위해, 제1 구동 스핀들(23)과 제2 구동 스핀들(24)은 제1 스핀들 축선(25)과 제2 스핀들 축선(26)을 중심으로 한 회전 운동과 함께 제1 구동 모터(32)와 제2 구동 모터(36)에 의해 구동된다. 이 경우에, 제1 구동 모터(32)와 제1 구동 스핀들(36)의 회전 방향 및 회전 속도 뿐만 아니라 제2 구동 모터(36)와 제2 구동 스핀들(24)의 회전 방향 및 회전 속도는, 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)가 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서 동시에 그리고 동일한 속도로, 또한 서로를 향하는 대향 방향으로 이동하도록 선택된다. 제1 스핀들 너트(42)와 연결되는 구동측 기어 웨지(18) 및 제2 스핀들 너트(43)와 연결되는 구동측 기어 웨지(19)의 대응하는 종방향 이동은, 구동 스핀들(23, 24)을 따라 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)에 의해 수행되는 종방향 이동과 결합된다. 그 결과, 구동측 기어 웨지(18)는 공구측 기어 웨지(15)에 대해 라인(20)을 따라 이동하고 구동측 기어 웨지(19)는 공구측 기어 웨지(16)에 대해 라인(21)을 따라 이동한다. 이에 의해, 펀치(11)는 스트로크 축선(48)을 따라 도 1에 다른 위치로부터 웨지 기어(17)에 의해 하강된다. 이에 의해, 펀치(11)가 판금(10)을 관통하고 펀칭 다이(8)의 다이 개구에 진입한다.

스핀들 구동 장치(22)의 특별한 구성으로 인해, 설명된 펀치(11)의 하강 이동은 스트로크 축선(48)을 따른 직선형 이동으로서 수행되고, 이에 따라 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서의 이동 성분이 없다. 구동 스핀들(23, 24)이 스핀들 너트(42, 43)에 대해, 그리고 이들을 통해 구동측 기어 웨지(18, 19)에 대해 균일한 구동 성능을 나타낸다는 점으로부터 펀치(11)의 이러한 운동학이 생긴다.

그 이유로는, 한편으로는, 스핀들 너트(42, 43)의 동시적인 종방향 이동의 시작점에서, 제1 스핀들 너트(42) 및 관련된 제1 구동 스핀들(23)의 제1 고정 베어링(27) 사이의 거리와, 제2 스핀들 너트(43) 및 관련된 제2 구동 스핀들(24)의 제2 고정 베어링(29) 사이의 거리가 동일하다는 점에 있다. 더욱이, 제1 구동 스핀들(23)과 제2 구동 스핀들(24)은 그 비틀림 강성과 그 축방향 강성에 관해, 그리고 또한 질량 관성 모멘트에 관해 서로 일치한다. 마지막으로, 제1 구동 스핀들(23)의 제1 구동 트레인(31)과 제2 구동 스핀들(24)의 제2 구동 트레인(35)은 또한 동일한 비틀림 강성을 갖는다.

상호 작용에서, 스핀들 구동 장치(22)의 이러한 특성 모두는 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)가 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서 동일한 경로 길이를 따른 그 종방향 이동 중에 수렴한다는 효과를 갖는다.

한편으로는 구동측 기어 웨지(18)와 공구측 기어 웨지(15)에 의해 그리고 다른 한편으로는 구동측 기어 웨지(19)와 공구측 기어 웨지(16)에 의해 형성되는, 웨지 기어(17)의 기어 웨지 쌍들의 똑같이 일치하는 구성으로 인해, 구동 스핀들(23, 24)을 따른 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)의 그 양에 따라 동일한 종방향 이동은 공구측 기어 웨지(15, 16)의 동일한 양의 하강 이동으로 전환된다. 다시, 이로 인해 웨지 기어(17)를 통해 스핀들 구동 장치(22)에 연결되는 펀치(11)의 하강 이동이, 경사 이동 및 측방향 시프팅 이동 없이 초래된다.

제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)의 수렴하는 종방향 이동 과정에서, 제1 스핀들 너트(42)와 제1 구동 스핀들(23)의 제1 고정 베어링(27) 사이의 거리와 제2 스핀들 너트(43)와 제2 구동 스핀들(24)의 제2 고정 베어링(29) 사이의 거리가 서로 갈수록 더욱 더 다르다는 점은 펀치(11)의 하강 이동의 정확한 선형성에 중요한 영향을 미치지 않는데, 그 이유는 스핀들 너트(42, 43)가 그 대향하는 종방향 이동 중에 이동하는 경로 길이가 단지 비교적 짧고, 이에 따라 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)의 대향하는 종방향 이동의 말단에서도, 제1 스핀들 너트(42)와 제1 구동 스핀들(23)의 고정 베어링(27) 사이의 거리는 제2 스핀들 너트(43)와 제2 구동 스핀들(24)의 제2 고정 베어링(29) 사이의 거리와 약간만 상이하기 때문이다.

펀칭 스트로크 후에, 펀치(11)는 그 하강 위치로부터 도 1에 따른 위치로 스트로크 축선(48)을 따라 철수된다. 이를 위해, 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)는 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서 서로 멀어지는 대향하는 종방향 이동으로 제1 구동 모터(32)와 제1 구동 스핀들(23)에 의해 그리고 제2 구동 모터(36)와 제2 구동 스핀들(24)에 의해, 도 1 및 도 2에 따른 위치로 다시 이동된다. 펀치(11)의 복귀 스트로크는 또한 스핀들 구동 장치(22)의 특별한 구성으로 인해 스트로크 축선(48)을 따라 정확한 선형 이동으로서 수행된다. 펀치(11)의 복귀 스트로크 이동의 말단에서, 펀치 프레스(1)는 도 1 및 도 2에 따른 작동 상태로 복귀된다.

판금(10)의 펀칭이 기계 프레임(2)의 양측에서 수행되면, 펀치(11)와 함께 웨지 기어(17)와 펀칭 다이(8)가 먼저 이에 따라 위치 설정되어야 한다. 이를 위해, 펀칭 다이(8)는, 도시되지 않았지만 기계 수치 제어부(41)에 의해 마찬가지로 제어되는 구동 장치에 의해, 도 1 및 도 2에 따른 위치로부터 도 3에 따른 위치로 이동된다. 펀칭 다이(8)의 목표 위치는 기계 수치 제어부(41)에 저장된다.

펀칭 다이(8)와 동시에, 웨지 기어(17)와 펀치(11)가 수치 제어되어 스핀들 구동 장치(22)에 의해 펀칭 다이(8)의 목표 위치에 대응하는 목표 위치로 이동된다. 이 위치 설정 이동을 수행하기 위하여, 제1 구동 모터(32)와 제1 구동 스핀들(23), 뿐만 아니라 제2 구동 모터(36)와 제2 구동 스핀들(24)는, 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)가 동시에 그리고 동일 속도로, 또한 도 1 및 도 2에 따른 그 시작 위치로부터 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서의 그 목표 위치로 동일하게 지향되는 종방향 이동으로 움직이도록 작동된다.

스핀들 구동 장치(22)의 특별한 구성으로 인해, 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)의 동일하게 지향되는 종방향 이동은 정확하게 동기화된다. 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)의 동일하게 지향되는 종방향 이동이 특히 중요하다.

한편으로는 스핀들 너트(42, 43)에 의해, 또한 이에 따라 웨지 기어(17)와 펀치(11)에 의해 목표 위치로 정확한 접근을 따라간다. 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)의 동일하게 지향되는 종방향 이동의 정확한 동기화는 또한, 비교적 긴 이동 경로에 상관없이, 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)가 서로로부터 그 동일하게 지향되는 종방향 이동의 시작에서와 동일한 거리값을 두고 그 목표 위치에서 떨어져 있는 효과를 갖는다. 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)는 그 동일하게 지향되는 종방향 이동의 말단까지 그 시작 거리(d)를 보존한다. 그 결과, 동일하게 지향되는 종방향 이동 중에, 스핀들 너트(42, 43)와 연결된 구동측 기어 웨지(18, 19)의, 공구측 기어 웨지(15, 16)에 대한 상대적인 이동이 발생되지 않는다. 이는 다시 그 위치 설정 이동 중에 스트로크 축선(48)을 따라 도 1에 도시된 위치를 보존하는 이중 웨지(13)를 초래한다. 따라서, 스핀들 너트(42, 43)의 동일하게 지향되는 종방향 이동 중에, 이에 따라 펀치(11)는 구동 스핀들(23, 24)을 따른 수평 방향에서만 그 위치를 변화시킨다. 마지막으로, 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)의 동일하게 지향되는 종방향 이동의 정확한 동기화로 인해, 제1 스핀들 너트(42)와 제1 구동 스핀들(23)의 고정 베어링(27) 사이의 거리와 제2 스핀들 너트(43)와 제2 구동 스핀들(24)의 고정 베어링(29) 사이의 거리는 또한 스핀들 너트(42, 43)의 목표 위치에서 동일하고, 이는 다시 구동 스핀들(23, 24)이 스트로크 축선(48)을 따른 펀치(11)의 스트로크 이동 중에 균일한 구동 성능을 나타낸다는 점에 기여하는데, 이 스트로크 이동은 웨지 기어(17)와 펀치(11)의 위치 설정 후에 수행된다.

스핀들 너트(42, 43)의 동일하게 지향되는 종방향 이동 및 웨지 기어(17)와 펀치(11)의 관련 위치 설정 이동의 말단에서, 도 3에 도시된 상황이 발생한다.

제1 스핀들 너트(42)와 구동측 기어 웨지(18)는 여전히 제1 구동 스핀들(23)의 제1 고정 베어링(27)의 좌측에 배치된다. 제2 구동 스핀들(24)의 부동 베어링(30)은 제1 스핀들 너트(42)와 구동측 기어 웨지(18)가 통과하게 된다. 제1 스핀들 너트(42), 구동측 기어 웨지(18) 및 부동 베어링(30)의 적절한 배열 및 구조적 형태로 인해, 제1 스핀들 너트(42)와 구동측 기어 웨지(18)가 충돌 없이 부동 베어링(30)를 지나서 이동할 수 있다.

제2 스핀들 너트(43)와 구동측 기어 웨지(19)는 기어 웨지(17)의 위치 설정 이동 과정에서, 이동 방향으로 제1 구동 스핀들(23)의 제1 고정 베어링(27)을 통과한다. 이는 제2 스핀들 너트(43)와 구동측 기어 웨지(19)의 적절한 배열 및 구조적 형태로 인해, 또한 제1 구동 스핀들(23)의 제1 고정 베어링(27)의 적절한 배열 및 형태로 인해 가능하다.

제2 스핀들 너트(43)와 구동측 기어 웨지(19)가 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서 도 3에 따른 위치에 도달할 수 있게 하기 위하여, 제1 구동 스핀들(23)의 제1 고정 베어링(27)의 우측에 대해 적절한 자유 공간이 이용될 수 있어야 한다. 이 자유 공간은 제1 고정 베어링(27)과 제1 구동 모터(32) 사이에 마련되는 제1 구동 트레인(31)의 제1 스핀들 연장부(33)의 적절한 위치 설정에 의해 얻어진다. 제2 구동 트레인(35)은 주어진 상황에서 제1 구동 트레인(31)보다 짧을 수 있다.

이 이유로, 제2 구동 트레인(35)의 제2 스핀들 연장부(37)는 제1 구동 트레인(31)의 제1 스핀들 연장부(33)와 관련하여 단축된다. 제1 스핀들 연장부(33)와 제2 스핀들 연장부(37)의 상이한 길이에 상관없이, 제1 스핀들 연장부(33)의 비틀림 강성이 제2 스핀들 연장부(37)의 비틀림 강성과 동일하도록, 전술한 직경 감소가 제2 스핀들 연장부(37)에 제공된다.

펀치(11)와 함께 펀칭 다이(8) 및 웨지 기어(17)가 도 3에 따른 위치에 도달하면, 판금(10)의 펀치 기계 가공이 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서 제1 스핀들 너트(42)와 제2 스핀들 너트(43)의 동시적인 대향하는 종방향 이동에 의해 이미 설명한 방식으로 수행될 수 있다. 웨지 기어(17)와 펀치(11)가 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서 정확하게 위치 설정되기 때문에, 펀치(11)가 펀칭 다이(8)의 다이 개구와 정확하게 동심으로 배치되고, 이에 따라 판금(10)을 기계 가공하도록 신뢰성 있고 문제 없이 펀칭 다이(8)의 다이 개구에 진입할 수 있다는 것이 보장된다.

도 4는 위에서 상세하게 설명된 스핀들 구동 장치(22) 대신에 펀치 프레스(1)에 사용될 수 있는 스핀들 구동 장치(52)의 형태의 구동 시스템을 도시한다. 스핀들 구동 장치(52)는 구조 및 기능과 관련하여 스핀들 구동 장치(22)와 대체로 동일하다.

제1 스핀들 너트(92)는 구동측 기어 웨지(68)에 연결되고, 제2 스핀들 너트(93)는 구동측 기어 웨지(69)에 연결된다. 제1 스핀들 너트(92)를 지지하는 제1 구동 스핀들(73)과 제2 스핀들 너트(93)를 지지하는 제2 구동 스핀들(74)은 서로 평행하게 연장되고 동일한 길이를 가지며, 그 비틀림 강성, 그 축방향 강성 및 그 질량 관성 모멘트와 관련하여 구조적으로 동일하다. 제1 구동 스핀들(73)은 제1 구동 모터(32)에 의해 제1 스핀들 축선(25)을 중심으로 구동될 수 있다. 제2 구동 모터(36)는 제2 구동 스핀들(74)을 제2 스핀들 축선(26)을 중심으로 구동시키는 역할을 한다.

제1 고정 베어링(77)과 제1 부동 베어링(78)은 제1 구동 스핀들(73)을 회전 가능하게 지지하도록 제공된다. 제2 구동 스핀들(74)의 회전 지지는 제2 고정 베어링(79)과 제2 부동 베어링(80)에 의해 달성된다. 게다가, 제1 구동 스핀들(73)은 제1 고정 베어링(77)에 의해 기계 프레임(2) 상에 축방향으로 지지되고 제2 구동 스핀들(74)은 제2 고정 베어링(79)에 의해 기계 프레임(2) 상에 축방향으로 지지된다. 제1 구동 스핀들(73)은 제1 스핀들 연장부(83)를 포함하는 제1 구동 트레인(81)에 의해 구동 모터(32)에 연결된다. 부응하여, 제2 스핀들 연장부(87)를 포함하는 제2 구동 트레인(85)이 제2 구동 스핀들(74)과 구동 모터(36) 사이에 제공된다.

스핀들 구동 장치(22)에서의 상황에 따라, 공구측 기어 웨지(15, 16)는 구동측 기어 웨지(68, 69)에 현수되고, 펀치(11)의 스트로크 이동을 발생시키도록 구동측 기어 웨지(68, 69)와 함께 웨지 기어(67)를 형성한다.

스핀들 구동 장치(22)와 달리, 제1 스핀들 너트(92)와 제2 스핀들 너트(93)는 구동 스핀들(73, 74)의 종방향으로 동시적인 종방향 이동의 시작에서 스핀들 구동 장치(52) 상에서 서로 떨어져 있지 않다. 펀치(11)의 작동 스트로크를 발생시키도록 수행되는 것과 같은 대향하는 종방향 이동 중에, 구동측 기어 웨지(68)의 제1 스핀들 너트(92)는 회전 지지하는 돌기를 이용하여 구동측 기어 웨지(69)에서의 리세스(94)에 진입하고, 제2 스핀들 너트(93)는 제2 스핀들 너트(93)를 지지하는 구동측 기어 웨지(69)의 돌기를 이용하여 구동측 기어 웨지(68)의 리세스(95) 내로 이동한다.

상세하게 전술한 조치는, 구동 스핀들(73, 74)의 균일한 구동 성능 및 이에 따라 펀치(11)의 정확한 이동 및/또는 위치 설정을 보장하도록 스핀들 구동 장치(52)에서 또한 취해진다.

Claims

기계 공구(1), 특히 판금 기계 가공을 위한 기계 공구(1)용 구동 시스템에 있어서,
적어도 하나의 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)을 갖는 스핀들 장치를 갖고,
구동 스핀들(23, 24; 73, 74)의 종방향에서의 종방향 이동과 동시에 스핀들 장치에 의해 이동될 수 있는 2개의 스핀들 너트(42, 43; 92, 93)를 갖는 기계 공구용 구동 시스템으로서,
상기 스핀들 장치는 서로 평행하게 연장되는 2개의 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)을 포함하고, 구동 스핀들 각각은 스핀들 축선(25, 26)을 중심으로 회전될 수 있도록 지지되고 관련 스핀들 축선(25, 26)을 중심으로 구동될 수 있으며,
상기 구동 스핀들(23, 24, 73, 74)은 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)의 종방향으로 작용하는 고정 베어링(27, 29; 77, 79)을 일단부에 각각 갖고, 동일한 길이를 가지며, 그 비틀림 강성 및 그 축방향 강성과 관련하여 구조적으로 동일하고,
스핀들 너트(42, 43; 92, 93) 중 하나가 구동 스핀들(23, 24; 73, 74) 중 하나에 안착되고, 스핀들 너트(42, 43; 92, 93)는, 종방향 이동과 관련된 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)에 의해 이동될 수 있는 각각의 스핀들 너트(42, 43; 92, 93)에 의한 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)의 종방향에서의 종방향 이동과 동시에 구동 장치에 의해 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 기계 공구용 구동 시스템.
제1항에 있어서, 상기 스핀들 너트(42, 43; 92, 93)의 동시적인 종방향 이동의 시작에서, 하나의 스핀들 너트(42, 43; 92, 93)와 관련 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)의 고정 베어링(27, 29; 77, 79) 사이에서 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)의 종방향으로 존재하는 거리는 다른 스핀들 너트(42, 43; 92, 93)와 관련 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)의 고정 베어링(27, 29; 77, 79) 사이에 존재하는 거리와 동일한 것을 특징으로 하는 기계 공구용 구동 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스핀들 너트(42, 43; 92, 93)는 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)에 의해 동시에 그리고 대향하는 종방향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 기계 공구용 구동 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스핀들 너트(42, 43; 92, 93)는 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)에 의해 동시에 그리고 동일한 방향에서 종방향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 기계 공구용 구동 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 동시적인 종방향 이동의 시작에서, 스핀들 너트(42, 43; 92, 93)는 구동 스핀들(23, 24)의 종방향으로 0이 아닌 거리값(d) 만큼 서로 떨어져 있고, 구동 스핀들(23, 24)는 그 종방향에서 스핀들 너트(42, 43)의 거리값(d) 만큼 서로에 대해 오프셋되어 있는 것을 특징으로 하는 기계 공구용 구동 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 스핀들(23, 24; 73, 74) 각각에 대해 구동 모터(32, 36)가 제공되고,
각각의 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)과 관련 구동 모터(32, 36) 사이에 구동 트레인(31, 35; 81, 85)이 마련되고, 구동 트레인(31, 35; 81, 85)은 적어도 하나의 구동 요소를 포함하며, 상기 구동 트레인(31, 35; 81, 85)을 통해 관련된 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)이 관련 구동 모터932, 36)에 의해 구동될 수 있고,
2개의 구동 트레인(31, 35; 81, 85)은 적어도 그 비틀림 강성과 관련하여 구조적으로 동일한 것을 특징으로 하는 기계 공구용 구동 시스템.
제6항에 있어서, 상기 구동 스핀들(23, 24; 73, 74) 중 적어도 하나의 구동 트레인(31, 35; 81, 85)은 구동 요소로서 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)의 종방향으로 연장되는 스핀들 연장부(33, 37; 83, 87)를 포함하고, 상기 스핀들 연장부(33, 37; 83, 87)는 상기 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)과 비회전식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 기계 공구용 구동 시스템.
제7항에 있어서, 상기 구동 스핀들(23, 24; 73, 74) 양자의 구동 트레인(31, 35; 81, 85)은 구동 요소로서 스핀들 연장부(33, 37; 83, 87)를 포함하고, 상기 구동 트레인(31, 35; 81, 85) 양자는 적어도 그 비틀림 강성과 관련하여 구조적으로 동일하며, 상기 구동 스핀들(23, 24; 73, 74) 양자의 스핀들 연장부(33, 37; 83, 87)는 적어도 그 비틀림 강성과 관련하여 구조적으로 동일한 것을 특징으로 하는 기계 공구용 구동 시스템.
제8항에 있어서, 상기 구동 스핀들(23, 24; 73, 74) 양자의 스핀들 연장부(33, 37; 83, 87)는 그 비틀림 강성과 관련하여 구조적으로 동일하고, 상기 스핀들 연장부(83, 87)는 단면 크기가 동일하며 길이가 동일하고, 상기 스핀들 연장부(33, 37)는 상이한 길이를 가지며 더 긴 스핀들 연장부(33)가 더 짧은 스핀들 연장부(37)보다 큰 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 기계 공구용 구동 시스템.
기계 가공 공구(11)와, 상기 기계 가공 공구(11)가 이동될 수 있게 하는 구동 시스템(22, 52)을 갖는, 특히 판금 기계 가공용 기계 공구로서, 상기 구동 시스템(22, 52)은 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 구동 시스템(22, 52)인 것을 특징으로 하는 기계 공구.
제10항에 있어서,
상기 구동 시스템(22, 52)과 상기 기계 가공 공구(11) 사이에는, 2개의 구동측 웨지 기어 요소(18, 19; 68, 69)와 2개의 공구측 웨지 기어 요소(15, 16)를 포함하는 웨지 기어(17, 67)가 마련되고,
각각의 구동측 웨지 기어 요소(18, 19; 68, 69)와 상기 공구측 웨지 기어 요소(15, 16) 중 하나는 서로 관련되어 웨지 기어 요소 쌍을 형성하며,
각 웨지 기어 요소 쌍의 웨지 기어 요소(15, 18; 16, 19; 15, 68; 16, 69)는 적어도 하나의 웨지 표면 상에 서로 대향하게 놓이고, 웨지 기어 요소 쌍 양자의 웨지 표면은 구동 시스템(22, 52)의 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)의 스핀들 축선(25, 26)에 대해 반대 방향으로 경사지며,
각각의 구동측 웨지 기어 요소(18, 19; 68, 69)는 구동 시스템(22, 52)의 스핀들 너트(42, 43; 92, 93) 중 하나와 연결되고 각각의 공구측 웨지 기어 요소(15, 16)는 기계 가공 공구(11)와 연결되며,
상기 구동측 웨지 기어 요소(18, 19; 68, 69)는 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)의 종방향에서의 종방향 이동과 동시에 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)에 의해 스핀들 너트(42, 43; 92, 93)와 공동으로 이동될 수 있고, 이에 의해 기계 가공 공구(11)의 이동이 공구측 웨지 기어 요소(15, 16)를 통해 발생될 수 있는 것을 특징으로 하는 기계 공구.
제10항 또는 제11항에 있어서, 제3항에 따른 구동 시스템(22, 52)을 포함하고, 상기 구동측 웨지 기어 요소(18, 19; 68, 69)는 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)의 종방향에서의 대향하는 종방향 이동과 동시에 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)에 의해 스핀들 너트(42, 43; 92, 93)와 공동으로 이동될 수 있고, 상기 구동측 웨지 기어 요소(18, 19; 68, 69)는, 공구측 웨지 기어 요소(15, 16)에 대한 동시적이고 대향하는 그 종방향 이동 중에, 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)의 종방향으로 이동함으로써, 공구측 웨지 기어 요소(15, 16) 및 기계 가공 공구(11)의 횡방향 이동이 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)의 횡방향에서 발생될 수 있는 것을 특징으로 하는 기계 공구.
제12항에 있어서, 제5항에 따른 구동 시스템(22)을 포함하고, 상기 구동측 웨지 기어 요소(18, 19)와 상기 스핀들 너트(42, 43)는 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서의 동시적이고 대향하는 종방향 이동과 함께 서로를 향해 이동될 수 있고, 공통의 안내 장치(46, 47)가 구동측 웨지 기어 요소(18, 19)에 대해 제공되며, 이 안내 장치(46, 47)에 의해 구동측 웨지 기어 요소(18, 19)가 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서 그 동시적이고 수렴하는 종방향 이동 중에 안내되고, 스핀들 너트(42, 43)에 추가하여, 구동측 웨지 기어 요소(18, 19)는 또한 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서의 동시적인 수렴하는 종방향 이동의 시작점에서 서로 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 기계 공구.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 제4항에 따른 구동 시스템을 포함하고, 상기 구동측 웨지 기어 요소(18, 19; 68, 69)는 동시적으로 그리고 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)의 종방향에서의 동일하게 지향되는 종방향 이동으로 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)에 의해 스핀들 너트(42, 43; 92, 93)와 공동으로 이동될 수 있으며, 구동측 웨지 기어 요소(18, 19; 68, 69)는 그 종방향 이동 중에 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)의 종방향에서 공구측 웨지 기어 요소(15, 16)를 함께 데려가고, 이에 따라 구동 스핀들(23, 24; 73, 74)의 종방향에서 공구측 기어 요소(15, 16)에 의해 기계 가공 공구(11)의 종방향 이동이 발생되는 것을 특징으로 하는 기계 공구.
제13항에 있어서,
상기 구동측 웨지 기어 요소(18, 19)는 동시적으로 그리고 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서의 동일하게 지향되는 종방향 이동으로 구동 스핀들(23, 24)에 의해 스핀들 너트(42, 43)와 공동으로 이동될 수 있으며, 구동측 웨지 기어 요소(18, 19)는 그 종방향 이동 중에 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서 공구측 웨지 기어 요소(15, 16)를 함께 데려가고, 이에 따라 구동 스핀들(23, 24)의 종방향에서 공구측 기어 요소(15, 16)에 의해 기계 가공 공구(11)의 종방향 이동이 발생되고,
구동측 웨지 기어 요소(18, 19)와 스핀들 너트(42, 43)의 동시적이고 동일하게 지향되는 종방향 이동의 방향에서 보았을 때에, 다른 구동 스핀들(24)에 대해 후방 세팅된 구동 스핀들(23)의 고정 베어링(27)은, 구동측 웨지 기어 요소(18, 19)와 스핀들 너트(42, 43)의 동시적이고 동일하게 지향되는 종방향 이동 중에, 구동측 웨지 기어 요소(18, 19)와 스핀들 너트(42, 43)의 동시적이고 동일하게 지향되는 종방향 이동의 방향에서 이동하거나 전진하는, 구동측 웨지 기어 요소(19)의 하나 및/또는 스핀들 너트(43) 중 하나가 통과할 수 있도록 제공되는 것을 특징으로 하는 기계 공구.
제14항에 있어서, 제6항에 따른 구동 시스템을 포함하고, 적어도 구동 스핀들(23, 24)에 스핀들 연장부(33, 37)가 마련되고, 그 고정 베어링(27, 29)은 동시적이고 동일하게 지향되는 종방향 이동의 방향에서 이동하거나 전진하는, 구동측 웨지 기어 요소(18, 19) 및/또는 스핀들 너트(42, 43)가 통과할 수 있는 것을 특징으로 하는 기계 공구.