(57)【要約】【解決手段】本発明は、加熱を受けたおよび／または流動性を有する状態である金属ワークピースを鍛造、具体的にはストレッチ鍛造するフォーミングマシンに関する。フォーミングマシンは、ａ）少なくとも二つのフォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）と、ｂ）フォーミングツールが互いの方に向かう接近運動（Ｒ）において、またはフォーミングツールが互いから離れる復帰運動において、フォーミングツールの少なくとも一方を駆動する少なくとも一つの駆動装置と、を備え、ｃ）駆動装置が、少なくとも一つの偏心素子（２２Ａ、２２Ｂ）と少なくとも一つの油圧駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）とを備え、ｄ）偏心素子の偏心運動が油圧媒体を介して油圧駆動素子の作用運動を生み出すように、少なくとも一つの駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）が偏心素子（２２Ａ、２２Ｂ）と直接または間接的に油圧接続されており、ｅ）油圧駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）がそれぞれフォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）の少なくとも一つに接続され、その作用運動時に少なくとも一つのフォーミングツールを駆動する。【選択図】図１
2013506561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱を受けたおよび／または流動性を有する状態である金属ワークピースを鍛造、具体的にはストレッチ鍛造するフォーミングマシンであって、
ａ）少なくとも二つのフォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）と、
ｂ）前記フォーミングツールが互いの方に向かう接近運動（Ｒ）において、または前記フォーミングツールが互いから離れる復帰運動において、前記フォーミングツールの少なくとも一方を駆動する少なくとも一つの駆動装置と、を備え、
ｃ）前記駆動装置が、少なくとも一つの偏心素子（２２Ａ、２２Ｂ）と少なくとも一つの油圧駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）とを備え、
ｄ）前記偏心素子の偏心運動が油圧媒体を介して前記油圧駆動素子の作用運動を生み出すように、前記少なくとも一つの駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）が前記偏心素子（２２Ａ、２２Ｂ）と直接または間接的に油圧接続されており、
ｅ）前記油圧駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）がそれぞれ前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）の少なくとも一つに接続され、その作用運動時に該少なくとも一つのフォーミングツールを駆動する
ことを特徴とするフォーミングマシン。
【請求項２】
前記油圧駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）の少なくとも一部が、油圧媒体で満たされた油圧チャンバ（１３Ａまたは１３Ｂ）内に配置され、該油圧チャンバ（１３Ａまたは１３Ｂ）をフロントサブチャンバ（１５Ａ、１５Ｂ）とリアサブチャンバ（１４Ａ、１４Ｂ）とに分割することを特徴とする請求項１に記載のフォーミングマシン。
【請求項３】
前記駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）をリセットするために、前記フロントサブチャンバ（１５Ａ、１５Ｂ）にリセット装置（６５、７５Ａ、７５Ｂ）が割り当てられており、
前記リセット装置は具体的には油圧リセット装置であり、前記フロントサブチャンバ（１５Ａ、１５Ｂ）内の油圧を少なくとも一つの特定のリセット圧力値にセットする油圧ポンプを有していることを特徴とする請求項２に記載のフォーミングマシン。
【請求項４】
前記リアサブチャンバ（１４Ａ、１４Ｂ）内の油圧媒体の供給容積または圧力を設定することによって、作用運動時の前記駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）の端位置をセットするために、各油圧チャンバの前記リアサブチャンバ（１４Ａ、１４Ｂ）に油圧設定装置（６４Ａ、６４Ｂ、５４Ａ、５４Ｂ、３４Ａ、３４Ｂ）が割り当てられており、
前記油圧設定装置は、油圧ポンプ（６４Ａ、６４Ｂ）と、前記リアサブチャンバ（１４Ａ、１４Ｂ）上のポート（３４Ａ、３４Ｂ）と、前記油圧ポンプ（６４Ａ、６４Ｂ）から前記ポート（３４Ａ、３４Ｂ）への関連する油圧接続（４４Ａ、４４Ｂ）とを有しており、
前記油圧ポンプ（６４Ａ、６４Ｂ）は、例えば軸流ピストンポンプである油圧サーボポンプであり、ポンプロータまたはピストンを適所にしっかりと保持する、位置制御されるサーボモータ（５４Ａ、５４Ｂ）を有しているか、および／または
前記油圧ポンプ（６４Ａ、６４Ｂ）を用いて前記リアサブチャンバ（１４Ａ、１４Ｂ）を油圧媒体で満たす
ことを特徴とする請求項２または３に記載のフォーミングマシン。
【請求項５】
前記偏心素子（２２Ａ、２２Ｂ）が、偏心運動中に、前記油圧駆動素子に油圧接続された変速素子（１８Ａ、１８Ｂ）を変速運動で駆動し、
前記変速素子は、変速運動中に、前記油圧チャンバ内、または該油圧チャンバに油圧接続され同様に油圧媒体で満たされたストロークチャンバ（１７Ａ、１７Ｂ）内で、好ましくは実質的に直線運動で前後に移動し、
前記変速素子（１８Ａ、１８Ｂ）または前記ストロークチャンバ（１７Ａ、１７Ｂ）が、前記油圧チャンバの前記リアサブチャンバ（１４Ａ、１４Ｂ）と油圧接続される
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のフォーミングマシン。
【請求項６】
前記駆動装置が少なくとも一つの電気駆動モータ（５８）を備え、
少なくとも一つの駆動シャフト（３０、２３Ａ、２３Ｂ）を介して、前記少なくとも一つの駆動モータによって前記少なくとも一つの偏心素子が駆動され、該少なくも一つの偏心素子が、前記駆動シャフトの回転軸（Ｅ）に対して偏心する偏心運動で前記駆動シャフトとともに回転することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のフォーミングマシン。
【請求項７】
前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）が好ましくは取り外し可能に固定される、関連するツールキャリア（５Ａ、５Ｂ）が各フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）に設けられており、
前記ツールキャリアは、関連する油圧駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）を駆動するために接続されており、
前記接続は、固定フランジ（６Ａ、６Ｂ）への前記ツールキャリア（５Ａ、５Ｂ）の取り外し可能な接続によって実現されており、
前記固定フランジ（６Ａ、６Ｂ）は、アキシャル軸受（８Ａ、８Ｂ）によって軸方向に案内され支持されているスライディングロッド（７Ａ、７Ｂ）の端部に固定されており、
前記スライディングロッド（７Ａ、７Ｂ）は、前記固定フランジ（６Ａ、６Ｂ）から遠い方の端部に別の固定フランジ（９Ａ、９Ｂ）を有しており、
前記固定フランジは、前記駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）の前端で関連する固定フランジ（１０Ａ、１０Ｂ）と取り外し可能に接続される
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のフォーミングマシン。
【請求項８】
前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）が垂直におよび／または前記接近運動（Ｒ）と直交して移動可能となるように、前記関連するツールキャリア（５Ａ、５Ｂ）上に前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）が支持され案内されているか、または、
二つの部分が互いに対して移動可能であり、これら部分の一方が前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）を搬送するように前記ツールキャリア（５Ａ、５Ｂ）が構成されており、
垂直方向および／または前記接近運動（Ｒ）と直交する方向における種々の変位位置へと前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）を調節するための調節装置（４７）が好ましくは設けられ、
前記調節装置は、例えば、前記二つのツールキャリア（５Ａ、５Ｂ）を互いに接続するとともに前記駆動部（４７）によって移動可能であるガイドロッド（４８）を備える
ことを特徴とする請求項７に記載のフォーミングマシン。
【請求項９】
前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）が、好ましくは上部にある引き抜き面（４０）と好ましくは下部にあるプラニッシング面（４１）とを有し、移動可能に支持されており、前記接近運動（Ｒ）の作用位置（Ｂ）内に前記引き抜き面（４０）または前記プラニッシング面（４１）を配置するために二つの位置で固定可能であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のフォーミングマシン。
【請求項１０】
前記駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）の位置を測定する、少なくとも一つの位置測定装置（２１Ａ、２１Ｂ）を有し、フォーミングプロセスを監視または制御するためのパラメータとして、測定された位置が好ましくは使用されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のフォーミングマシン。
【請求項１１】
ワークが定義された（work-defined）または移動が定義された（travel-defined）フォーミングマシン、好ましくは鍛造ハンマまたは鍛造プレスであることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のフォーミングマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークピースを鍛造、特にストレッチ鍛造するフォーミングマシン（forming machine）に関する。
【背景技術】
【０００２】
鍛造は、熱間成形鍛造可能な金属材料、特に鋼などの金属合金に対するプロセスである。ストレッチ鍛造（drawing out（引き抜き）または略してdrawingとも呼ばれる）は、自由鍛造（open-die forging）のカテゴリに属するプロセスである。自由鍛造では、後続の鍛造ステップにおいて、二つの引き抜き工具（または引き抜きサドル）の間でワークピースの体積のわずかな部分のみが成形される。ストレッチ鍛造の間、通常はマニピュレータまたはロボットの把持トングによって、ワークピースが一端または両端で保持され、個々のステップで引き抜きツールの間で引き抜き方向に移動される。続いて引き抜き方向とは反対向きに互いに後続する部分領域内で、引き抜き方向と直角に引き抜きツールによってひっくり返される。このプロセスの間、ワークピースの材料は引き抜き方向と平行に流れる。こうしてワークピースは、引き抜き方向と直交する断面で薄くなり、引き抜き方向と平行に長くなる。一般に、引き抜きツールは、やや球状または凸状の曲面を有しており、ストレッチサドルまたは引き抜きサドルとも呼ばれる。上部のサドルはトップサドルとも呼ばれ、下部のサドルはボトムサドルとも呼ばれる。連続する個々のフォーミング動作すなわち「バイト（bite）」は、サドルの形状を写した溝を持つ波形構造をワークピース上に残す。したがって、後続の動作で、仕上げツールを用いてワークピースの表面が仕上げされることが多い。仕上げツールは、通常、引き抜きツールよりも大きな寸法を有する。引き抜きを行うフォーミングマシンとして、鍛造プレスまたは鍛造ハンマが通常は使用される。この場合、引き抜きツールがこれらのマシンに設けられる。トップサドルは、通常、可動の上部ツールキャリアまたはタップ（tup）上に配置され、ボトムサドルは、通常は固定されている下部ツールキャリア、鉄床またはプレスベッド上に配置される。しかしながら、引き抜きツールの両方を動かすことも可能である。ワークピースの引き抜き時には一般に望ましくない幅の増加を逆向きに鍛造（reverse-forge）するために、各ブローの後（または各引き抜きパスの後）に鍛造を９０°回転させてもよい。ワークピースに最終形が与えられる型鍛造（closed-die forging）動作の前に、材料の前形成プロセスとしてまたは予備的な配置のために、ストレッチ鍛造または引き抜きが使用されることが多い（この点に関して一般的な従来技術は、例えばA. Herbert Fritz and Gunter Schulze, ?vdi-Fertigungstechnik“ [vdi Manufacturing Technology], Springer-Verlag, 5th edition , 2001, pages 402 to 405 を参照）。
【０００３】
典型的に、ストレッチ鍛造プロセスでは、ロッド形のまたは立方体のブランクが軸方向に伸張され、引き抜き方向の軸断面で観察したとき、必要に応じて既に外形が与えられている。
【０００４】
上部ツールキャリア、および必要であれば下部ツールキャリアの駆動装置として、油圧駆動装置と機械駆動装置の両方が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の基本的な目的は、特に短いサイクルタイムを達成可能である、新規な油圧フォーミングマシンを提示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、この目的は、請求項１の特徴を有するフォーミングマシンによって達成される。請求項１に従属する請求項から、有利な実施形態および発展形態が明らかになるだろう。
【０００７】
請求項１に記載のフォーミングマシンは、加熱を受けたおよび／または流動性を有する状態である金属ワークピースの鍛造、具体的にはストレッチ鍛造に適しておりそれを対象としており、
少なくとも二つのフォーミングツール、具体的には引き抜きツールと、
フォーミングツールが互いの方に向かう接近運動において、またはフォーミングツールが互いから離れる復帰運動において、フォーミングツールの少なくとも一方を駆動する少なくとも一つの駆動装置と、を備え、
駆動装置が、少なくとも一つの偏心素子と少なくとも一つの油圧駆動素子、具体的には駆動ピストンとを備え、
偏心素子の偏心運動が油圧媒体を介して油圧駆動素子の作用運動を生み出すように、駆動素子が偏心素子と油圧接続されており、
油圧駆動素子が作用運動時にフォーミングツールを駆動する。
【０００８】
好適な実施形態では、油圧駆動素子の少なくとも一部が、油圧媒体で満たされた油圧チャンバ内に配置され、油圧チャンバをフロントサブチャンバとリアサブチャンバとに区分けすなわち分割する。
【０００９】
駆動素子をリセットするために、油圧チャンバのフロントサブチャンバにリセット装置が割り当てられていると好都合である。リセット装置は具体的には油圧リセット装置であってよく、フロントサブチャンバ内の油圧を少なくとも一つの特定のリセット圧力値にセットする油圧ポンプを有している。しかしながら、機械バネなどを有する機械的リセット装置も可能である。
【００１０】
有利な実施形態では、リアサブチャンバ内の油圧媒体の供給容積または圧力を設定することによって、作用運動時の駆動素子の端位置、具体的には軸方向の端位置をセットするために、各油圧チャンバのリアサブチャンバに油圧設定装置が割り当てられる。油圧設定装置は、油圧ポンプと、リアサブチャンバ上のポートと、油圧ポンプからポートへの関連する油圧接続とを有する。油圧ポンプは、例えば軸流ピストンポンプである油圧サーボポンプであり、ポンプロータまたはピストンを所定の位置にしっかりと保持する、位置制御されるサーボモータを有している。油圧ポンプを用いてリアサブチャンバを油圧媒体で満たすと都合が良い。
【００１１】
別の実施形態では、偏心素子が、偏心運動中に、油圧駆動素子に油圧接続された変速素子を変速運動で駆動する。変速素子は、変速運動中に、油圧チャンバ内、または油圧チャンバに油圧接続され同様に油圧媒体で満たされたストロークチャンバ内で、好ましくは実質的に直線運動で前後に移動する。変速素子（１８Ａ、１８Ｂ）またはストロークチャンバが、油圧チャンバのリアサブチャンバと油圧接続される。
【００１２】
駆動装置が少なくとも一つの電気駆動モータを備えるとさらに好ましい。少なくとも一つの駆動シャフトを介して、少なくとも一つの駆動モータによって少なくも一つの偏心素子が駆動され、少なくも一つの偏心素子が、駆動シャフトの回転軸に対して偏心する偏心運動で駆動シャフトとともに回転する。
【００１３】
特定の発展形態では、フォーミングツールが好ましくは取り外し可能に固定される、関連するツールキャリアが各フォーミングツールに設けられており、ツールキャリアは、関連する油圧駆動素子を駆動するために接続される。この接続は、固定フランジへのツールキャリアの取り外し可能な接続によって実現される。固定フランジは、アキシャル軸受によって好ましくは軸方向に案内され支持されているスライディングロッドの端部に固定される。スライディングロッドは、固定フランジから遠い方の端部に別の固定フランジを有する。固定フランジは、駆動素子の前端で関連する固定フランジと取り外し可能に接続される。
【００１４】
好適な変形形態では、フォーミングツールが垂直におよび／または接近運動と直交して移動可能となるように、関連するツールキャリア上にフォーミングツールが支持され案内されているか、または、二つの部分が互いに対して移動可能であり、これら部分の一方がフォーミングツールを搬送するようにツールキャリアが適切に構成されている。これは、フォーミングツールが好ましくは上部にある引き抜き面と好ましくは下部にあるプラニッシング（planishing）面とを有し、移動可能に支持されており、接近運動の作用位置内に引き抜き面またはプラニッシング面を配置するために二つの位置で固定可能である実施形態と組み合わせると、特に有利である。
【００１５】
この運動を自動化するために、垂直方向および／または接近運動と直交する方向における種々の変位位置へとフォーミングツールを調節（および固定）するための調節装置が好ましくは設けられる。調節装置は、例えば、二つのツールキャリアを互いに接続するとともに駆動部によって移動可能であるガイドロッドを備える。
【００１６】
特別な実施形態では、駆動素子の位置を測定する、少なくとも一つの位置測定装置を有し、フォーミングプロセスを監視または制御するためのパラメータとして、測定された位置が好ましくは使用される。
【００１７】
本発明に係るフォーミングマシンは、ワークが定義された（work-defined）または移動が定義された（travel-defined）フォーミングマシンであるかこれを備え、好ましくは鍛造ハンマ（具体的にはアッパーハンマまたはカウンターブローハンマ）または鍛造プレスである。すなわち、フォーミングツールは、プレス加工または移動が定義された動作か、あるいは、ストライキングまたはワークが定義された動作のいずれかで作動する。
【００１８】
本発明に係るフォーミングマシンに加えて、加熱を受けたおよび／または流動性を有する状態である金属ワークピースの鍛造、具体的にはストレッチ鍛造を行う、本発明に係るシステムは、ワークピースを把持し、フォーミングマシンの少なくとも二つのフォーミングツールに対するワークピースの相対運動を好ましくは実行する、少なくとも一つのハンドリング装置を備えてもよい。
【００１９】
例示的な実施形態を参照して、本発明を以下でより詳細に説明する。この過程において、以下の図面にも言及する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態において、ワークピースを鍛造、特にストレッチ鍛造するフォーミングマシンを部分的な断面図で示す。
【図２】図１に係るフォーミングマシンの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
各図面は模式的なものである。相互に対応する部品および寸法には、図１および２で同一の参照符号が与えられている。
【００２２】
図１および２は、金属ワークピース２の鍛造、具体的にはストレッチ鍛造または引き抜きを行うフォーミングマシン４を示す。金属ワークピース２は最初、例えば立方体、多面体または円柱形のブランクの形をしている。
【００２３】
炉内で加熱され、熱間成形のために流動性を有する状態に変換された後、ブランクすなわちワークピース２は、ワークピース２の一端に位置する各把持領域で、一つまたは二つの把持装置（図示せず）によって把持され、軸Ａに沿った位置で保持される。軸Ａは、図示の実施形態では実質的に水平位にある。軸Ａは、ワークピース２に沿って、好ましくはワークピース２の中心を通って延びる。
【００２４】
ワークピース２のストレッチ鍛造のためにフォーミングマシンを使用する場合、少なくとも一つの把持装置が、軸Ａに沿った適切な位置でワークピース２を保持するだけでなく、軸方向にまたは軸Ａに対して直線にワークピース２を移動する。個々の軸方向の経路セグメントは、個々のストレッチ鍛造ステップ、または引き抜きツールを用いた引き抜きステップにおけるワークピース２の連続的な運動のためである。
【００２５】
図１および２に示す例示的な実施形態では、水平軸Ａの側に位置する二つの引き抜きツール４Ａ、４Ｂが設けられており、軸Ｂに対する軸方向の引き抜き運動すなわち接近運動Ｒにおいて、ワークピース２に向けてこれらを移動することができる。軸Ｂは、軸Ａに対して直交方向に配置され、同様に水平である。引き抜きツール４Ａ、４Ｂは、後者を成形するためにストライキング動作またはプレス加圧動作を用いてワークピース２に作用することができる。このような成形ステップの後、接近運動Ｒとは反対向きの復帰運動において、ワークピース２から離すように引き抜きツールを移動させることができる。
【００２６】
図１および２において、引き抜きツール４Ａ、４Ｂは両方とも移動可能である。しかしながら、引き抜きツール４Ａ、４Ｂの一方のみが移動可能であってもよい。さらに、三つ以上の引き抜きツールを設けることも可能である。接近運動Ｒは水平方向である必要はなく、例えば、垂直方向であってもよいし、斜め方向であってもよい。
【００２７】
各引き抜きツール４Ａ、４Ｂに対し、フォーミングマシン４は、関連するツールキャリア５Ａ、５Ｂをそれぞれ備える。引き抜きツール４Ａ、４Ｂはツールキャリア５Ａ、５Ｂ上に取り外し可能に固定される。フォーミングマシン４は、ツール４Ａ、４Ｂとともにツールキャリア５Ａ、５Ｂを引き抜き方向Ｒおよび反対の復帰方向に駆動する駆動部を備える。
【００２８】
各引き抜きツール４Ａ、４Ｂは、上部引き抜き面４０と下部プラニッシング（planishing）面４１とを有する。引き抜き面４０を用いて、ワークピース２が伸張されその形状に形成される。引き抜きツール４Ａ、４Ｂのプラニッシング面４１を用いて、引き抜かれたワークピース２の表面を仕上げまたはプラニッシングする。引き抜き運動Ｒのために設けられる軸Ｂ上に引き抜き面４０またはプラニッシング面４１を配置するために、引き抜きツール４Ａまたは４Ｂがツールキャリア５Ａ、５Ｂに対して移動可能に（特に垂直移動可能に）構成されるか、または代替的に、二つの部分が互いに対して移動可能であり、かつこれらの部品の一方が引き抜きツール４Ａまたは４Ｂを運ぶように、ツールキャリア５Ａ、５Ｂが構成される。特に軸Ｂに直交する垂直方向で引き抜きツール４Ａ、４Ｂを調節するために、調節装置４７が設けられている。調節装置４７は、二つのツールキャリア５Ａ、５Ｂを互いに接続するガイドロッド４８を備える。引き抜きツール４Ａ、４Ｂは、垂直方向にリニアガイドを有するツールキャリア５Ａ、５Ｂに固定されている。空気圧、油圧または電気機械的に作動する駆動ユニット４７を用いて、システムの所望の動作モード（引き抜きまたはプラニッシング）に応じて、ツールキャリアが上向きまたは下向きに移動される。垂直方向の移動は、ガイドロッド４８によって案内される。ガイドロッド４８を使用することで接近運動Ｒが可能になる。二つの端位置のそれぞれで、二つのツールキャリア５Ａ、５Ｂを係止することができる。この係止システムを、油圧式または空気圧式で駆動することができる。
【００２９】
調節装置４７は横断プレート４３上に固定される。横断プレート４３は、垂直方向に延びる二つの保持プレート４２Ａ、４２Ｂ上に横方向に固定される。この構造は、保持プレート４２Ａ、４２Ｂを備え、横断プレート４３は、四つのロッド形固定素子４６によって補強され固定され、フォーミングマシンの実際の作業範囲を定める。四つの固定素子４６は周りを囲むスタンド５１の垂直スタンド板５２Ａ、５２Ｂ上に固定される。垂直スタンド板は、スタンド脚を介して地面の上に立つ。スタンド５１の横方向に延びる水平スタンド板５３は、横断プレート４３および調節装置４７を越えて延びる。
【００３０】
各ツールキャリアは、スライディングロッド７Ａまたは７Ｂの端に固定された固定フランジ６Ａまたは６Ｂに、例えばねじによって取り外し可能に接続される。スライディングロッド７Ａまたは７Ｂは、アキシャル軸受８Ａまたは８Ｂによって、保持プレート４２Ａまたは４２Ｂ上で軸方向に案内され支持される。固定フランジ６Ａ、６Ｂから遠い方の端には、各スライディングロッド７Ａまたは７Ｂ上に別の固定フランジ９Ａ、９Ｂが設けられる。上記固定フランジは、油圧駆動ピストン１１Ａまたは１１Ｂの前端で、関連する固定フランジ１０Ａまたは１０Ｂに、例えばねじによって取り外し可能に接続される。
【００３１】
特定のサイズのマシンの場合は、ツールキャリア５Ａ、５Ｂを固定フランジ１０Ａ、１０Ｂに直接ねじ込み、保持プレート４２Ａ、４２Ｂを有する案内システムを完全に省くことも想定可能である。
【００３２】
油圧駆動ピストン１１Ａまたは１１Ｂは、関連する油圧チャンバ１３Ａまたは１３Ｂ内で移動可能であり、軸Ｂに対して軸方向に案内される。ピストン部品１２Ａまたは１２Ｂは、油圧チャンバ１３Ａまたは１３Ｂを、フロントサブチャンバ１５Ａまたは１５Ｂと、リアサブチャンバ１４Ａまたは１４Ｂとに分割する。ピストン部品１２Ａまたは１２Ｂは、油圧チャンバ１３Ａまたは１３Ｂの内壁に対して封止した状態で案内される。軸Ｂに沿った接近運動Ｒの方向への駆動ピストン１１Ａまたは１１Ｂの前進運動の間、リアサブチャンバ１４Ａまたは１４Ｂは大きさが増加し、フロントサブチャンバ１５Ａまたは１５Ｂは大きさが減少する。接近運動Ｒと反対向きの復帰運動のときには、この状況が逆さまになる。
【００３３】
油圧チャンバ１３Ａまたは１３Ｂ内での駆動ピストン１１Ａまたは１１Ｂの位置を、関連する位置測定装置２１Ａまたは２１Ｂを用いて測定することができ、これをフォーミングプロセスを監視または制御するためのパラメータとして使用することができる。
【００３４】
フロントサブチャンバ１５Ａまたは１５Ｂは、シール２８Ａまたは２８Ｂによって、駆動ピストン１１Ａまたは１１Ｂの外面から封止される。駆動ピストン１１Ａまたは１１Ｂ用のベアリングの機能を、シール２８Ａまたは２８Ｂにさらに持たせることも可能である。一般に、このシールは封止機能を引き受けない。この目的のために、プラスチック製の追加案内ストリップ、または、例えば銅製の案内ブッシングのいずれかが使用される。これは、例えば上記シールを収容することができる。
【００３５】
リアサブチャンバ１４Ａまたは１４Ｂは、リア接続ダクト２４Ａまたは２４Ｂを介して、関連するストロークチャンバ１７Ａまたは１７Ｂと流体連通している。油圧チャンバ１３Ａまたは１３Ｂのフロントサブチャンバ１５Ａまたは１５Ｂは、フロント接続ダクト２５Ａまたは２５Ｂを介して、中間チャンバ２６Ａまたは２６Ｂと流体接続している。中間チャンバは、補償タンクまたは蓄圧器７５Ａまたは７５Ｂと流体連通している。
【００３６】
油圧チャンバ１３Ａ、１３Ｂのサブチャンバ１４Ａ、１４Ｂとサブチャンバ１５Ａ、１５Ｂ、ストロークチャンバ１７Ａ、１７Ｂ、中間チャンバ２６Ａ、２６Ｂ、接続ダクト２４Ａ、２４Ｂ、および接続ダクト２５Ａ、２５Ｂは、全て油圧媒体で、具体的には油圧オイルや、適切な圧力抵抗性があり事実上非圧縮性である他の油圧媒体で満たされている。
【００３７】
各ストロークチャンバ１７Ａまたは１７Ｂ内を、関連する往復ピストン１８Ａまたは１８Ｂが移動する。往復ピストン１８Ａまたは１８Ｂは、往復ロッド１９Ａまたは１９Ｂの一端に、ジョイント２０Ａまたは２０Ｂによって、伝動素子として接続される。往復ロッド１９Ａまたは１９Ｂは、偏心素子２２Ａまたは２２Ｂの他端に接続される。
【００３８】
偏心素子２２Ａまたは２２Ｂは、関連する回転シャフト２３Ａまたは２３Ｂ上で結合して回転するように配置されており、回転シャフト２３Ａまたは２３Ｂの回転軸Ｅに対して偏心して支持されている。偏心素子２２Ａまたは２２Ｂの偏心軸ＦまたはＧは、回転軸Ｅから適切な偏心距離ｈＡまたはｈＢだけ離れて位置している。その結果、偏心素子２２Ａまたは２２Ｂが一回完全に回転する間に往復ロッド１９Ａまたは１９Ｂによって行われる、偏心素子２２Ａまたは２２Ｂに接続された往復ピストン１８Ａまたは１８Ｂの対応する最大ストロークが、２・ｈＡまたは２・ｈＢになる。往復ピストン１８Ａまたは１８Ｂの往復運動は、回転軸Ｅおよび偏心軸Ｆ、Ｇに対して直交するストローク軸ＣまたはＤに沿って直線に生じる。
【００３９】
図示の実施形態では、二つの回転シャフト２３Ａ、２３Ｂの回転軸は、必ずしもそうではないこともあるが、共通の回転軸Ｅが一致する。さらに、二つの回転シャフト２３Ａ、２３Ｂは、それぞれカップリング３３Ａ、３３Ｂを介して、共通中心の回転シャフト３０によって、好ましくは同期駆動される。同様に、回転シャフト３０は、共通回転軸Ｅの周りに回転し、スタンド板５３で支持されその上に配置されたハウジングの上におよび／またはその中に配置される、中央の回転駆動部５０によって駆動される。回転シャフト３０は、中空伝動軸として設計された回転ベアリング３１でハウジング３２内に支持される。回転駆動部５０は、電気駆動モータ５８と変速機を備える。電気駆動モータ５８は、具体的にはサーボモータまたは永久磁石モータであってもよいし、トルクモータまたは非同期モータであってもよい。変速機はハウジング３２内に配置され、変速機を用いて駆動モータ５８が回転シャフト３０を駆動する。この構成のおかげで、二つの回転シャフト２３Ａ、２３Ｂ、および偏心素子２２Ａ、２２Ｂ、さらに往復ピストン１８Ａ、１８Ｂが、互いに対して同期して移動する。往復ピストン１８Ａ、１８Ｂを有する流体継ぎ手のおかげで、駆動ピストン１１Ａ、１１Ｂの両方が、接近運動Ｒで同時に前方に移動し、復帰運動で同時に後方に移動するという効果を有する。すなわち、二つのツール４Ａ、４Ｂが同時にワークピース２に向けて搬送され、またはワークピース２から同時に後退される。駆動モータ５８および変速機とともに、回転駆動部５０の全体を「床下式の駆動部」として設計し、これらユニットを偏心素子２２Ａ、２２Ｂとともに軸Ｂの下方に配置することも想定可能である。
【００４０】
ストロークチャンバ１７Ａ、１７Ｂと、油圧チャンバ１３Ａ、１３Ｂのリアサブチャンバ１４Ａ、１４Ｂの容積は、互いに一致している。その結果、往復ピストン１８Ａまたは１８Ｂのストローク２・ｈＡまたは２・ｈＢが、駆動ピストン１１Ａまたは１１Ｂの全ストロークまたは全偏差と一致し、それゆえ作用運動時のツール４Ａ、４Ｂの全ストロークまたは全偏差と一致することが好ましい。
【００４１】
油圧チャンバ１３Ａ、１３Ｂのリアサブチャンバ１４Ａ、１４Ｂは、それぞれのポート３４Ａまたは３４Ｂと関連する油圧接続４４Ａまたは４４Ｂとによって、油圧ポンプ６４Ａまたは６４Ｂにさらに接続される。油圧ポンプ６４Ａ、６４Ｂは、具体的には、位置制御されるサーボモータ５４Ａ、５４Ｂによって駆動される油圧サーボポンプ（例えば軸流ピストンポンプ）である。油圧ポンプは、ポンプロータまたはピストンをしっかりと適所に保持し、油圧調整リザーバ（compensaion reservoir）を有する。油圧ポンプ６４Ａまたは６４Ｂは、リアサブチャンバ１４Ａまたは１４Ｂを圧力媒体で満たす役割をする一方で、油圧チャンバ１３Ａまたは１３Ｂ内での駆動ピストン１１Ａまたは１１Ｂの軸方向の端位置を固定し、それによりツール４Ａ、４Ｂの位置を固定する役割も有する。油圧ポンプ６４Ａまたは６４Ｂが、対応する油圧を増大させることによって、関連するリアサブチャンバ１４Ａまたは１４Ｂ内の圧力媒体を維持し、またはリアサブチャンバ１４Ａまたは１４Ｂ内により多くの圧力媒体を導入すると、駆動ピストン１１Ａまたは１１Ｂの端位置が前方にシフトし、その逆も同様である。
【００４２】
最後に、油圧接続４５と接続された別の油圧ポンプ６５が設けられる。油圧接続４５内には圧力測定装置５６が配置され、二つの並列の分岐４５Ａ、４５Ｂに分かれる。二つの分岐４５Ａ、４５Ｂはそれぞれ、中間チャンバ２６Ａまたは２６Ｂの一方に接続される。油圧ポンプ６５は、油圧チャンバ１３Ａまたは１３Ｂのフロントサブチャンバ１５Ａまたは１５Ｂに油圧接続され、好ましくは、フロントサブチャンバ１５Ａまたは１５Ｂ内の油圧によって、関連ずる駆動ピストン（１１Ａ、１１Ｂ）にリセット力を与える作用をする。こうして、実際には、駆動ピストン１１Ａまたは１１Ｂにプレロードをセットする。このような油圧リセット装置の代わりに、例えばバネなどの純粋に機械的なリセット装置を設けることも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
２ ワークピース
４ フォーミングマシン
４Ａ、４Ｂ 引き抜きツール
５Ａ、５Ｂ ツールキャリア
６Ａ、６Ｂ 固定フランジ
７Ａ、７Ｂ スライディングロッド
８Ａ、８Ｂ アキシャル軸受
９Ａ、９Ｂ 固定フランジ
１０Ａ、１０Ｂ 固定素子
１１Ａ、１１Ｂ 駆動ピストン
１２Ａ、１２Ｂ ピストン部品
１３Ａ、１３Ｂ 油圧チャンバ
１４Ａ、１４Ｂ リアサブチャンバ
１５Ａ、１５Ｂ フロントサブチャンバ
１６Ａ、１６Ｂ ハウジング
１７Ａ、１７Ｂ ストロークチャンバ
１８Ａ、１８Ｂ 往復ピストン
１９Ａ、１９Ｂ 往復ロッド
２０Ａ、２０Ｂ ジョイント
２１Ａ、２１Ｂ 位置測定装置
２２Ａ、２２Ｂ 偏心素子
２３Ａ、２３Ｂ 回転シャフト
２４Ａ、２４Ｂ リア接続ダクト
２５Ａ、２５Ｂ フロント接続ダクト
２６Ａ、２６Ｂ 中間チャンバ
２７Ａ、２７Ｂ ハウジング
２８Ａ、２８Ｂ シール
３０ 回転シャフト
３１ 回転軸受
３２ ハウジング
３３Ａ、３３Ｂ カップリング
３４Ａ、３４Ｂ ポート
４０ 引き抜き面
４１ プラニッシング面
４２Ａ、４２Ｂ 保持プレート
４３ 横断プレート
４４Ａ、４４Ｂ 油圧接続
４５ 油圧接続
４５Ａ、４５Ｂ 分岐
４６ 固定ロッド
４７ 調節装置
４８ 接続ロッド
５０ 回転駆動部
５１ スタンド
５２Ａ、５２Ｂ スタンド板
５３ スタンド板
５４Ａ、５４Ｂ サーボモータ
５５ サーボモータ
５６ 圧力測定装置
５８ 駆動モータ
６４Ａ、６４Ｂ 油圧ポンプ
６５ 油圧ポンプ
７５Ａ、７５Ｂ 蓄圧器
Ａ ワークピース軸
Ｂ 接近軸
Ｃ、Ｄ ストローク軸
Ｅ 回転軸
Ｆ、Ｇ 偏心軸
ｈＡ、ｈＢ 偏心距離
Ｒ 接近運動
【図１】
2013506561.tif 000003
【図２】
2013506561.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月6日(2012.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱を受けたおよび／または流動性を有する状態である金属ワークピースをストレッチ鍛造するフォーミングマシンであって、
ａ）少なくとも二つのフォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）と、
ｂ）前記フォーミングツールが互いの方に向かう接近運動（Ｒ）において、または前記フォーミングツールが互いから離れる復帰運動において、前記フォーミングツールの少なくとも一方を駆動する少なくとも一つの駆動装置と、を備え、
ｃ）前記駆動装置が、少なくとも一つの偏心素子（２２Ａ、２２Ｂ）と少なくとも一つの油圧駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）とを備え、
ｄ）前記偏心素子の偏心運動が油圧媒体を介して前記油圧駆動素子の作用運動を生み出すように、前記少なくとも一つの駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）が前記偏心素子（２２Ａ、２２Ｂ）と直接または間接的に油圧接続されており、
ｅ）前記油圧駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）がそれぞれ前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）の少なくとも一つに接続され、その作用運動時に該少なくとも一つのフォーミングツールを駆動し、
ｆ）前記油圧駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）の少なくとも一部が、油圧媒体で満たされた油圧チャンバ（１３Ａ、１３Ｂ）内に配置され、該油圧チャンバ（１３Ａ、１３Ｂ）をフロントサブチャンバ（１５Ａ、１５Ｂ）とリアサブチャンバ（１４Ａ、１４Ｂ）とに分割し、
ｇ）前記リアサブチャンバ（１４Ａ、１４Ｂ）内の油圧媒体の供給容積または圧力を設定することによって、作用運動時の前記駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）の端位置をセットするために、各油圧チャンバの前記リアサブチャンバ（１４Ａ、１４Ｂ）に油圧設定装置（６４Ａ、６４Ｂ、５４Ａ、５４Ｂ、３４Ａ、３４Ｂ）が割り当てられ、該油圧設定装置は、油圧ポンプ（６４Ａ、６４Ｂ）と、前記リアサブチャンバ（１４Ａ、１４Ｂ）上のポート（３４Ａ、３４Ｂ）と、前記油圧ポンプ（６４Ａ、６４Ｂ）から前記ポート（３４Ａ、３４Ｂ）への関連する油圧接続（４４Ａ、４４Ｂ）とを有し、
ｈ）前記油圧ポンプ（６４Ａ、６４Ｂ）は油圧サーボポンプであり、ポンプロータまたはピストンを適所にしっかりと保持する、位置制御されるサーボモータ（５４Ａ、５４Ｂ）を有している
ことを特徴とするフォーミングマシン。
【請求項２】
前記駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）をリセットするために、前記フロントサブチャンバ（１５Ａ、１５Ｂ）にリセット装置（６５、７５Ａ、７５Ｂ）が割り当てられており、
前記リセット装置は油圧リセット装置であり、前記フロントサブチャンバ（１５Ａ、１５Ｂ）内の油圧を少なくとも一つの特定のリセット圧力値にセットする油圧ポンプを有していることを特徴とする請求項１に記載のフォーミングマシン。
【請求項３】
前記油圧ポンプ（６４Ａ、６４Ｂ）を用いて前記リアサブチャンバ（１４Ａ、１４Ｂ）を油圧媒体で満たすことを特徴とする請求項１または２に記載のフォーミングマシン。
【請求項４】
前記偏心素子（２２Ａ、２２Ｂ）が、偏心運動中に、前記油圧駆動素子に油圧接続された変速素子（１８Ａ、１８Ｂ）を変速運動で駆動し、
前記変速素子は、変速運動中に、前記油圧チャンバ内、または該油圧チャンバに油圧接続され同様に油圧媒体で満たされたストロークチャンバ（１７Ａ、１７Ｂ）内で実質的に直線運動で前後に移動し、
前記変速素子（１８Ａ、１８Ｂ）または前記ストロークチャンバ（１７Ａ、１７Ｂ）が、前記油圧チャンバの前記リアサブチャンバ（１４Ａ、１４Ｂ）と油圧接続される
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のフォーミングマシン。
【請求項５】
前記駆動装置が少なくとも一つの電気駆動モータ（５８）を備え、
少なくとも一つの駆動シャフト（３０、２３Ａ、２３Ｂ）を介して、前記少なくとも一つの駆動モータによって前記少なくとも一つの偏心素子が駆動され、該少なくも一つの偏心素子が、前記駆動シャフトの回転軸（Ｅ）に対して偏心する偏心運動で前記駆動シャフトとともに回転することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のフォーミングマシン。
【請求項６】
前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）が取り外し可能に固定される、関連するツールキャリア（５Ａ、５Ｂ）が各フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）に設けられており、
前記ツールキャリアは、関連する油圧駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）を駆動するために接続されており、
前記接続は、固定フランジ（６Ａ、６Ｂ）への前記ツールキャリア（５Ａ、５Ｂ）の取り外し可能な接続によって実現されており、
前記固定フランジ（６Ａ、６Ｂ）は、アキシャル軸受（８Ａ、８Ｂ）によって軸方向に案内され支持されているスライディングロッド（７Ａ、７Ｂ）の端部に固定されており、
前記スライディングロッド（７Ａ、７Ｂ）は、前記固定フランジ（６Ａ、６Ｂ）から遠い方の端部に別の固定フランジ（９Ａ、９Ｂ）を有しており、
前記固定フランジは、前記駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）の前端で関連する固定フランジ（１０Ａ、１０Ｂ）と取り外し可能に接続される
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のフォーミングマシン。
【請求項７】
前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）が垂直におよび／または前記接近運動（Ｒ）と直交して移動可能となるように、前記関連するツールキャリア（５Ａ、５Ｂ）上に前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）が支持され案内されているか、または、
二つの部分が互いに対して移動可能であり、これら部分の一方が前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）を搬送するように前記ツールキャリア（５Ａ、５Ｂ）が構成されており、
垂直方向および／または前記接近運動（Ｒ）と直交する方向における種々の変位位置へと前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）を調節するための調節装置（４７）が設けられ、
前記調節装置は、例えば、前記二つのツールキャリア（５Ａ、５Ｂ）を互いに接続するとともに前記駆動部（４７）によって移動可能であるガイドロッド（４８）を備える
ことを特徴とする請求項６に記載のフォーミングマシン。
【請求項８】
前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）が、上部にある引き抜き面（４０）と下部にあるプラニッシング面（４１）とを有し、移動可能に支持されており、前記接近運動（Ｒ）の作用位置（Ｂ）内に前記引き抜き面（４０）または前記プラニッシング面（４１）を配置するために二つの位置で固定可能であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のフォーミングマシン。
【請求項９】
前記駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）の位置を測定する、少なくとも一つの位置測定装置（２１Ａ、２１Ｂ）を有し、フォーミングプロセスを監視または制御するためのパラメータとして、測定された位置が使用されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のフォーミングマシン。
【請求項１０】
ワークが定義された（work-defined）または移動が定義された（travel-defined）フォーミングマシン、好ましくは鍛造ハンマまたは鍛造プレスであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のフォーミングマシン。
【請求項１１】
前記油圧ポンプ（６４Ａ、６４Ｂ）は、前記駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）の端位置を前方に移動するために、対応する油圧を増大するさせることによって、関連するリアサブチャンバ（１４Ａ、１４Ｂ）内をより多くの油圧媒体で維持し、逆もまた同様にすることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のフォーミングマシン。
【請求項１２】
加熱を受けたおよび／または流動性を有する状態である金属ワークピースを鍛造、具体的にはストレッチ鍛造するフォーミングマシンであって、
ａ）少なくとも二つのフォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）と、
ｂ）前記フォーミングツールが互いの方に向かう接近運動（Ｒ）において、または前記フォーミングツールが互いから離れる復帰運動において、前記フォーミングツールの少なくとも一方を駆動する少なくとも一つの駆動装置と、を備え、
ｃ）前記駆動装置が、少なくとも一つの偏心素子（２２Ａ、２２Ｂ）と少なくとも一つの油圧駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）とを備え、
ｄ）前記偏心素子の偏心運動が油圧媒体を介して前記油圧駆動素子の作用運動を生み出すように、前記少なくとも一つの駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）が前記偏心素子（２２Ａ、２２Ｂ）と直接または間接的に油圧接続されており、
ｅ）前記油圧駆動素子（１１Ａ、１１Ｂ）がそれぞれ前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）の少なくとも一つに接続され、その作用運動時に該少なくとも一つのフォーミングツールを駆動し、
ｆ）前記フォーミングツール（４Ａ、４Ｂ）が、上部にある引き抜き面（４０）と下部にあるプラニッシング面（４１）とを有し、移動可能に支持されており、前記接近運動（Ｒ）の作用位置（Ｂ）内に前記引き抜き面（４０）または前記プラニッシング面（４１）を配置するために二つの位置で固定可能である
ことを特徴とするフォーミングマシン。
【国際調査報告】
2013506561.tif 000005
2013506561.tif 000006
2013506561.tif 000007
2013506561.tif 000008
2013506561.tif 000009
2013506561.tif 000010