(57)【要約】  工具保持部（８）の作業ストロークを発生させるための工作機械のプレス駆動装置（７）が記載される。該プレス駆動装置（７）はプレス駆動部と、第１および第２のプレッシャエレメント（１９，３９）とを有しており、この場合、第１のプレッシャエレメント（１９）だけが工具保持部（８）を付加している場合に、工具保持部（８）と第２のプレッシャエレメント（３９）とは相対的に可動である。第１のプレッシャエレメント（１９）によってのみ工具保持部（８）が負荷される場合に、工具保持部（８）は必要に応じて、工具保持部（８，４１）と第２のプレッシャエレメント（３９，５３）との相対可動性を妨げ、特に解消することにより、第２のプレッシャエレメント（３９）によって付加プレス力によって負荷されるようになっている。さらに、前記形式のプレス駆動装置（７）を使用する加工方法が記載される。
2013510003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具保持部（８，４１）に支承された工具（９，４３）によってワーク（５）が負荷されるようになっている、工具保持部（８，４１）の作業ストロークを発生させるための工作機械のプレス駆動装置であって、プレス駆動部と、第１のプレッシャエレメント（１９，６０）とが設けられており、該第１のプレッシャエレメント（１９，６０）によって工具保持部（８，４１）が、プレス駆動部により提供されたプレス力によって負荷されるようになっており、さらに第２のプレッシャエレメント（３９，５３）が設けられており、該第２のプレッシャエレメント（３９，５３）によって工具保持部（８，４１）が、プレス駆動部により提供された付加プレス力によって負荷されるようになっており、第１のプレッシャエレメント（１９，６０）だけが工具保持部（８，４１）を負荷する場合には、工具保持部（８，４１）と第２のプレッシャエレメント（３９，５３）とが相対的に可動である形式のプレス駆動装置において、工具保持部（８，４１）が第１のプレッシャエレメント（１９，６０）によってのみ負荷されている場合に、必要に応じて、工具保持部（８，４１）と第２のプレッシャエレメント（３９，５３）との相対可動性を妨げ、特に解消することにより、工具保持部（８，４１）が、第２のプレッシャエレメント（３９，５３）によって付加プレス力で負荷されるようになっていることを特徴とする、工作機械のプレス駆動装置。
【請求項２】
第２のプレッシャエレメント（３９，５３）と工具保持部（８，４１）とが、作業ストローク軸線（１０）に沿って相対的に可動であり、該作業ストローク軸線（１０）に沿って、当該プレス駆動装置（７，４０）によって工具保持部（８，４１）の作業ストロークが形成可能である、請求項１記載のプレス駆動装置。
【請求項３】
工具保持部（８，４１）と第２のプレッシャエレメント（３９，５３）との相対可動性を一方の方向においてのみ妨げるか、もしくは解消することにより、工具保持部（８，４１）が、第２のプレッシャエレメント（３９，５３）によって付加プレス力で負荷されるようになっている、請求項１または２記載のプレス駆動装置。
【請求項４】
工具保持部（８，４１）と第２のプレッシャエレメント（３９，５３）との相対可動性を、工具保持部（８，４１）と第２のプレッシャエレメント（３９，５３）との相対運動が行われる接続ストロークによって妨げるか、もしくは解消することにより、工具保持部（８，４１）が、第２のプレッシャエレメント（３９，５３）によって付加プレス力で負荷されるようになっている、請求項１から３までのいずれか１項記載のプレス駆動装置。
【請求項５】
工具保持部（８，４１）と第２のプレッシャエレメント（３９，５３）との相対可動性を、第２のプレッシャエレメント（３９，５３）に設けられた当付け面（３７）と、工具保持部（８，４１）の側に設けられた導入面（３８）とが作業ストローク軸線（１０）に沿って互いに押圧される接続ストロークによって解消することにより、工具保持部（８，４１）が、第２のプレッシャエレメント（３９，５３）によって付加プレス力で負荷されるようになっている、請求項１から４までのいずれか１項記載のプレス駆動装置。
【請求項６】
工具保持部（８，４１）と第１のプレッシャエレメント（１９，６０）とが、作業ストローク軸線（１０）に沿って不動に互いに結合されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のプレス駆動装置。
【請求項７】
第１のプレッシャエレメント（１９，６０）に対応する第１の駆動ユニット（１５，４８）と、第２のプレッシャエレメント（３９，５３）に対応する第２の駆動ユニット（２１，４７）とを有するプレス駆動部が設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載のプレス駆動装置。
【請求項８】
少なくとも１つの駆動ユニット（２１，４７，４８）が、電気的なスピンドル駆動装置として構成されており、かつ／または少なくとも１つの駆動ユニット（１５）が、誘導式のリニア駆動装置として構成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のプレス駆動装置。
【請求項９】
第１のプレッシャエレメント（１９，６０）に対応する駆動ユニット（１５，４８）が、電気的なスピンドル駆動装置または誘導式のリニア駆動装置として構成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のプレス駆動装置。
【請求項１０】
工具保持部（８，４１）がプランジャ（１４，４２）に設けられており、工具保持部（８，４１）を負荷するために、前記プレッシャエレメント（１９，３９，５３，６０）がプランジャ（１４，４２）を負荷するようになっている、請求項１から９までのいずれか１項記載のプレス駆動装置。
【請求項１１】
プランジャ（１４，４２）が、スピンドル駆動装置（２１，４７）の駆動スピンドル（２２，５２）に設けられた軸方向の収容部（３４，６１）内に少なくとも部分的に配置されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のプレス駆動装置。
【請求項１２】
プランジャ（１４）が、スピンドル駆動装置（２１）の駆動スピンドル（２２）に設けられた軸方向の収容部（３４）内に配置されており、プランジャ（１４）が、工具保持部（８）とは反対の側の端部に、駆動スピンドル（２２）に対して軸方向に突出した区分を有しており、該区分においてプランジャ（１４）が、プレッシャエレメント（１９）によって負荷されるようになっている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のプレス駆動装置。
【請求項１３】
プランジャ（１４，４２）が、駆動スピンドル（２２，５２）に設けられた軸方向の収容部（３４，６１）内に配置された区分において、プレッシャエレメント（３９，６０）によって負荷されるようになっている、請求項１から１２までのいずれか１項記載のプレス駆動装置。
【請求項１４】
回転駆動ユニット（２１，４４）が設けられていて、該回転駆動ユニット（２１，４４）によって工具保持部（８，４１）が、作業ストローク軸線（１０）を中心にして回転調節可能である、請求項１から１３までのいずれか１項記載のプレス駆動装置。
【請求項１５】
検出手段（１８，１３）が設けられていて、工具保持部（８，４１）が第１のプレッシャエレメント（１９，６０）によってのみ負荷されている場合に、該検出手段（１８，１３）によって、工具保持部（８，４１）を第２のプレッシャエレメント（３９，５３）によって付加プレス力で負荷することが必要であるかどうかが判定可能である、請求項１から１４までのいずれか１項記載のプレス駆動装置。
【請求項１６】
工作機械のプレス駆動装置によって工具保持部（８，４１）の作業ストロークを発生させ、該作業ストロークの際に、工具保持部（８，４１）に支承された工具（９，４３）によりワーク（５）を負荷する加工方法において、工具保持部（８，４１）を、プレス力の導入下に第１のプレッシャエレメント（１９，６０）によってのみ負荷する間、必要に応じて工具保持部（８，４１）と第２のプレッシャエレメント（３９，５３）との間の相対可動性を妨げ、特に解消し、これにより工具保持部（８，４１）を第２のプレッシャエレメント（３９，５３）によって付加プレス力で負荷することを特徴とする、加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具保持部に支承された工具（金型等のツール）によってワークが負荷されるようになっている、工具保持部の作業ストロークを発生させるための工作機械のプレス駆動装置であって、プレス駆動部と、第１のプレッシャエレメントとが設けられており、該第１のプレッシャエレメントによって工具保持部が、プレス駆動部により提供されたプレス力によって負荷されるようになっており、さらに第２のプレッシャエレメントが設けられており、該第２のプレッシャエレメントによって工具保持部が、プレス駆動部により提供された付加プレス力によって負荷されるようになっており、第１のプレッシャエレメントだけが工具保持部を負荷する場合には、工具保持部と第２のプレッシャエレメントとが相対的に可動である形式のプレス駆動装置に関する。
【０００２】
さらに、本発明は、工作機械のプレス駆動装置によって工具保持部の作業ストロークを発生させる加工方法に関する。
【０００３】
特開２００１−００９５３８号公報には、冒頭で述べた形式のプレス駆動装置を備えたタレット式パンチプレスが記載されている。この公知先行技術のプレス駆動装置は第１の打圧部分（第１ストライカ）を有しており、この第１の打圧部分によって、上側の工具タレットに支承された金型等の工具アッセンブリが負荷されるようになっている。第１の打圧部分による負荷を受けて、工具アッセンブリに支承された１つの工具が、ストローク軸線に沿って、加工したい金属シートの方向に運動させられる。第１の打圧部分は第１のピストンシリンダ駆動装置によって駆動される。付加的に、このタレット式パンチプレスには、第２の打圧部分（第２ストライカ）が設けられている。この第２の打圧部分によって工具アッセンブリは付加的に負荷されるようになっている。この第２の打圧部分は第２のピストンシリンダユニットによって駆動される。
【０００４】
特開２００１−００９５３８号公報に記載されているプレス駆動装置は、３種類の運転モードで運転され得る。第１の運転モードでは、第１の打圧部分だけが工具アッセンブリを負荷し、これにより作業ストロークが発生される。第２の打圧部分は第１の運転モードにおける作業ストロークの際には運動させられないまま留まる。
【０００５】
第２の運転モードでは、第２の打圧部分だけが工具アッセンブリを負荷し、第１の打圧部分は作業ストロークの際に運動させられないまま留まる。
【０００６】
さらに、第３の運転モードの場合には、第１および第２の両打圧部分が同時に工具アッセンブリを負荷する。プレス駆動装置がどのモードで運転されるのかを設定することは、ワーク加工の前に必要となるプレス力の推定に基づいて行われる。
【０００７】
本発明に課せられた課題は、冒頭で述べた形式の工作機械のプレス駆動装置を改良して、実際に生じる状況にフレキシブル（自在）に反応することのできるプレス駆動装置を提供することである。さらに本発明の課題は、このような加工方法を提供することである。
【０００８】
この課題は、本発明によれば、請求項１に記載のプレス駆動装置、すなわち工具保持部に支承された工具によってワークが負荷されるようになっている、工具保持部の作業ストロークを発生させるための工作機械のプレス駆動装置であって、プレス駆動部と、第１のプレッシャエレメントとが設けられており、該第１のプレッシャエレメントによって工具保持部が、プレス駆動部により提供されたプレス力によって負荷されるようになっており、さらに第２のプレッシャエレメントが設けられており、該第２のプレッシャエレメントによって工具保持部が、プレス駆動部により提供された付加プレス力によって負荷されるようになっており、第１のプレッシャエレメントだけが工具保持部を負荷する場合には、工具保持部と第２のプレッシャエレメントとが相対的に可動である形式のプレス駆動装置において、工具保持部が第１のプレッシャエレメントによってのみ負荷されている場合に、必要に応じて、工具保持部と第２のプレッシャエレメントとの相対可動性を妨げ、特に解消することにより、工具保持部が、第２のプレッシャエレメントによって付加プレス力で負荷されるようになっていることを特徴とする、工作機械のプレス駆動装置により解決される。
【０００９】
さらに、上記課題は、請求項１６に記載の加工方法、すなわち工作機械のプレス駆動装置によって工具保持部の作業ストロークを発生させ、該作業ストロークの際に、工具保持部に支承された工具によりワークを負荷する加工方法において、工具保持部を、プレス力の導入下に第１のプレッシャエレメントによってのみ負荷する間、必要に応じて工具保持部と第２のプレッシャエレメントとの間の相対可動性を妨げ、特に解消し、これにより工具保持部を第２のプレッシャエレメントによって付加プレス力で負荷することを特徴とする、加工方法により解決される。
【００１０】
本発明によれば、工具保持部をまずは第１のプレッシャエレメントによってのみ負荷することが可能である。必要が生じた場合に初めて、すなわち第１のプレッシャエレメントにより提供されているプレス力が、所望のワーク加工を実施するために不十分である場合に初めて、第２のプレッシャエレメントが接続可能となる。第２のプレッシャエレメントは工具保持部を付加プレス力で負荷する。本発明によれば、第２のプレッシャエレメントの接続は、工具保持部と第２のプレッシャエレメントとの相対可動性を妨げ、特に解消することにより行われる。
【００１１】
本発明によれば、実際に必要であると判明した場合にのみ、第２のプレッシャエレメントが使用される。工具保持部と第２のプレッシャエレメントとの相対可動性に基づき、第２のプレッシャエレメントは、プレス力導入のために必要とされない場合には、作業ストロークの際に運動され得ないか、または少なくとも工具保持部よりも低速にしか運動され得ない。第２のプレッシャエレメントの不要な加速は回避される。したがって、運動もしくは加速させなければならない質量は、実際に必要となる大きさにしかならない。これにより、一方ではプレス駆動装置のエネルギ消費量を減少させることができ、他方ではプレス駆動装置の駆動出力が同じままで動的特性を向上させることができる。
【００１２】
本発明の別の利点は、プレス駆動装置の高められた機能確実性である。公知先行技術の場合には、場合によっては所要のプレス力を過小推定してしまう恐れがある。第１のプレッシャエレメントにより提供されているプレス力が、ワーク加工を実施するためには不十分であるにもかかわらず、工具保持部が第１のプレッシャエレメントによってしか負荷されないと、作業ストロークを終了させることができなくなる。その結果、ワーク加工は中断されなければならない。それに対して、本発明によれば、第２のプレッシャエレメントを（あとから）接続して、ワーク加工を完結させることができる。
【００１３】
さらに、ワーク加工時に第２のプレッシャエレメントが接続可能であることに基づき、公知先行技術において必要であったプレス力推定を不要にすることができる。
【００１４】
請求項１に係る本発明の有利な実施態様は請求項２〜請求項１５に記載されている。
【００１５】
請求項２に記載の本発明の構成の場合、第２のプレッシャエレメントと工具保持部とが、作業ストローク軸線に沿って相対的に可動であり、該作業ストローク軸線に沿って、当該プレス駆動装置によって工具保持部の作業ストロークが形成可能である。すなわち、工具保持部が作用ストロークの際に第１のプレッシャエレメントによってのみストローク方向において作業ストローク軸線に沿って運動させられる間、第２のプレッシャエレメントをストローク方向で工具保持部よりも低速で運動させることができる。特に第２のプレッシャエレメントはストローク方向において運動させられないままであってよい。既に前で説明したエネルギ節約可能性が特別な規模で得られる。
【００１６】
さらに、それどころか、第１のプレッシャエレメントにより生ぜしめられた工具保持部の作業ストロークにおいて、第２のプレッシャエレメントをストローク方向とは逆の方向に運動させることができる。こうして、作業ストロークが終了される前に、第２のプレッシャエレメントを後続の作業ストロークのための出発位置へ移動させることができる。したがって、プレス駆動装置が作業ストロークの終了後に次の作業ストロークのために、より迅速に準備されているので、プロセス時間の短縮が得られる。
【００１７】
請求項３に記載の構成では、工具保持部と第２のプレッシャエレメントとの相対可動性を一方の方向においてのみ妨げるか、もしくは解消することにより、工具保持部が、第２のプレッシャエレメントによって付加プレス力で負荷される。付加プレス力を導入できるようにするためには、第２のプレッシャエレメントが工具保持部を付加プレス力で負荷する、少なくともプレス力導入方向において相対可動性が妨げられているか、もしくは解消されている。しかし、請求項３に記載の構成では、前記プレス力導入方向とは逆の方向では、第２のプレッシャエレメントによる力導入時でも相対可動性は維持されている。したがって、工具保持部と第２のプレッシャエレメントとの運動カップリングは必要な規模でしか行われない。
【００１８】
請求項４に記載の有利な構成では、工具保持部と第２のプレッシャエレメントとの相対運動が行われる接続ストロークによって、工具保持部と第２のプレッシャエレメントとの相対可動性が妨げられるか、もしくは解消される。第２のプレッシャエレメントが接続ストロークの際にストローク方向において工具保持部へ向かって運動させられる場合、付加プレス力の導入前にストローク方向において第２のプレッシャエレメントを加速させることができる。次いで、加速された第２のプレッシャエレメントの運動が妨げられるか、もしくは解消されると、第２のプレッシャエレメントに加えられた駆動出力は、ストローク方向において工具保持部を加速するか、もしくは負荷するために十分に提供されている。第２のプレッシャエレメントの接続後に第２のプレッシャエレメントを加速するために必要とされる駆動出力成分は減じられている。
【００１９】
接続ストロークのストローク長さは、第２のプレッシャエレメントが接続ストロークの際にストローク方向における所望のプレス速度にまで加速され得るように設定されていると有利である。その場合、駆動出力は工具保持部を負荷するために完全に提供されている。
【００２０】
請求項５に記載の構成では、接続ストロークによって第２のプレッシャエレメントに設けられた当付け面が、工具保持部側に設けられた当付け面に当接することにより、工具保持部と第２のプレッシャエレメントとの相対可動性が解消可能である。力・運動カップリングの頑丈でかつ機能確実な変化形が得られる。
【００２１】
第１のプレッシャエレメントが作業ストローク軸線に沿って工具保持部に不動に結合されている（請求項６）ことにより、第１のプレッシャエレメントは時間遅延なく常時、プレス力を工具保持部へ導入することができる。さらに、作業ストローク軸線に沿って第１のプレッシャエレメントが工具保持部に固く結合されていることにより、作業ストロークに続く復路ストロークにおいて工具保持部を第１のプレッシャエレメントによって運動させることが可能となる。付加的な戻し手段、たとえば戻しばねを設ける必要はない。
【００２２】
請求項７に記載の構成の場合、プレス駆動装置が、第１のプレッシャエレメントに対応する第１の駆動ユニットを有している。さらに、プレス駆動部には、第２のプレッシャエレメントに対応する第２の駆動ユニットが設けられている。プレッシャエレメントは種々の駆動ユニットによって互いに別個に独立して運動され得る。プレス駆動装置の自在性が一層向上する。
【００２３】
特に、駆動ユニットは種々様々に設計され得る。たとえば、第１の駆動ユニットは特に高い動的特性（たとえば１００ｍ／ｓ２までの最大加速度）を備えていると同時に、比較的低い最大力（たとえば４０ＫＮの最大力）を備えていてよい。第２の駆動ユニットは、より高い力（たとえば１６０〜２５０ＫＮの最大力）を提供すると同時に、より低い加速度値（たとえば１０ｍ／ｓ２までの最大加速度）を提供するように設計され得る。こうして、全体的には、さらに高いプレス力を提供することのできる高動的な、つまり高度に動的なプレス駆動部が得られる。
【００２４】
比較的薄い金属シートの打抜き加工時のように比較的低いプレス力しか必要とならない場合には、高動的な駆動ユニットによってのみ作業ストロークを発生させることができる。この場合には、たとえば１ｍｍのステップ幅において、すなわち２つのストロークの間に、金属シートが工具に対してそれぞれ１ｍｍだけ移動させられる場合に、１分間当たり１５００ヒットのストローク数が達成可能となる。必要な場合にのみ、たとえば比較的厚い金属シートの打抜き加工の場合にのみ、第２の駆動ユニットにより付加プレス力が導入される。
【００２５】
駆動ユニットのためには、種々の駆動構造が考えられる。第１の駆動ユニットのためには、ギヤレス式の、つまり無変速機式のピエゾ駆動装置が、その高い動的特性に基づき有利である。しかし、ギヤレス式のピエゾ駆動装置において不都合となるのは、その比較的短いストローク長さである。それに対して、特に高い動的特性および比較的長いストローク長さによりすぐれているのは、誘導式のリニア駆動装置、特に「チューブモータ」である。第２の駆動ユニットがさらに、電気的な駆動ユニット、たとえば電気的なスピンドル駆動ユニットとして構成されていると、全体的に１つの電気的に駆動されるプレス駆動装置が得られる（請求項８）。この場合には、ハイドロリック的な駆動技術は放棄され得る。このためには、第１のプレッシャエレメントに対応する駆動ユニットが、電気的なスピンドル駆動装置または誘導式のリニア駆動装置として構成されていると特に有利である（請求項９）。
【００２６】
請求項１０に記載の変化形では、工具保持部がプランジャに設けられており、このプランジャには、プレス力導入のためのプレッシャエレメントが作用する。これによって、駆動ユニットのすぐ近くでプレッシャエレメントの結合を行うことができる。こうして、プレス力導入のための好都合な状況が得られる。
【００２７】
請求項１１〜請求項１３に記載の本発明の実施態様は、プレス駆動装置の特に有利な構造によりすぐれている。この場合、プランジャは、駆動スピンドルに設けられた軸方向の収容部内に特にスペース節約的に配置されている。
【００２８】
請求項１４に記載の構成では、回転駆動ユニットが設けられていて、該回転駆動ユニットによって工具保持部が、作業ストローク軸線を中心にして回転調節可能である。工具保持部の回転調節可能性に基づき、工具保持部内に支承された工具をワーク加工のためにワークに対して相対的に所望の向きへ回転させることができる。特にコンパクトな構造において、作業ストローク軸線を中心にして工具支承部を連行するためには、たとえば回転シフタが第２のプレッシャエレメントと協働する。しかし択一的には、回転シフタが第２のプレッシャエレメントとは別個に配置されていてもよく、これにより、特にプレス駆動装置の安定性の点で有利になり得るプレス駆動装置の設計可能性が得られる。
【００２９】
プレス駆動装置は、第１のプレッシャエレメントにより工具保持部へ導入される規定のプレス力が超過された場合に第２のプレッシャエレメントによって付加プレス力が自動的に工具保持部へ導入されるように構成されていてよい。
【００３０】
請求項１５に記載の構成では、検出手段が設けられていて、この検出手段によって、ワーク負荷時に付加プレス力を導入することが必要であるのかどうかが検出可能となる。前記検出手段は、ストロークセンサおよび／または力センサにより形成され得る。付加的なセンサなしの廉価な変化形では、電気的な第１の駆動ユニットによって消費される電流のみが測定される。電流消費量は、駆動部によって提供された力の尺度となるので、電流消費量の予め規定された限界値が超過されると、第２のプレッシャエレメントの接続が必要であることを推定することができる。必要性が検知されるやいなや、プレス駆動装置は、第２のプレッシャエレメントがプレス力導入のために接続されるように制御される。
【００３１】
以下に、本発明の有利な実施形態を図面につき詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】プレス駆動装置を備えた打抜き／成型加工機の側面図である。
【図２】第１の構成のプレス駆動装置の断面図である。
【図３ａ】図２に示したプレス駆動装置を、薄い金属シートの打抜き加工時の第１の段階で示す断面図である。
【図３ｂ】図２に示したプレス駆動装置を、薄い金属シートの打抜き加工時の第２の段階で示す断面図である。
【図３ｃ】図２に示したプレス駆動装置を、薄い金属シートの打抜き加工時の第３の段階で示す断面図である。
【図４ａ】図２に示したプレス駆動装置を、厚い金属シートの打抜き加工時の第１の段階で示す断面図である。
【図４ｂ】図２に示したプレス駆動装置を、厚い金属シートの打抜き加工時の第２の段階で示す断面図である。
【図４ｃ】図２に示したプレス駆動装置を、厚い金属シートの打抜き加工時の第３の段階で示す断面図である。
【図５】図２に示したプレス駆動装置を用いた加工方法の方法ステップを示すフローチャートである。
【図６】第２の構成のプレス駆動装置の断面図である。
【図７】図５に示したプレス駆動装置の駆動スピンドルの速度と、制御されたワーク加工の経過時間との関係を示す線図である。
【図８】図５に示したプレス駆動装置の駆動スピンドルの速度と、図７の場合とは異なって制御されたワーク加工の経過時間との関係を示す線図である。
【図９】図５に示したプレス駆動装置の駆動スピンドルの速度と、図７および図８の場合とは異なって制御されたワーク加工の経過時間との関係を示す線図である。
【００３３】
図１には、打抜き／成型加工機１の形の工作機械が図示されている。この打抜き／成型加工機１はＣ字形の機械フレーム２を有している。このＣ字形の機械フレーム２の開いた口に相当する室３内には、汎用構造の座標ガイド４が配置されている。この座標ガイド４には、加工したい金属シート（金属薄板）５が位置固定可能である。機械フレーム２の上側のフレーム顎に配置された加工ユニット６は、プレス駆動装置７と、工具保持部８と、この工具保持部８に支承された加工工具（ツール）９とを有している。
【００３４】
打抜き／成型加工機１によって金属シート５を加工するためには、金属シート５の加工したい個所が、座標ガイド４によって加工工具９の下に配置される。加工工具９を含めた工具保持部８は、引き続きプレス駆動装置７によって作業ストローク軸線１０に沿った作業ストロークを用いてストローク方向１１で金属シート５上へ降下される。
【００３５】
金属シート加工、たとえば打抜き加工は、金属シート５をプレス力もしくは打抜き力で負荷する加工工具９によって行われる。この場合、加工工具９は加工時に、金属シート５の反対の側に配置された第２の加工工具（図示しない）と協働する。作業ストロークの終了後に、加工工具９は作業ストローク軸線１０に沿って復路ストローク方向１２に持ち上げられる。
【００３６】
プレス駆動装置７によって、工具保持部８は加工工具９と一緒に、さらに作業ストローク軸線１０を中心にして回転調節可能である。
【００３７】
加工工具（ツール）としては、工具保持部８内へ打抜き工具の他に、成型加工工具、たとえば刻印加工工具、曲げ加工工具およびエンボス加工工具等を交換自在に挿入することができる。
【００３８】
打抜き／成型加工機１の全ての駆動部は、数値式の制御ユニット１３により制御される。
【００３９】
打抜き／成型加工機１のプレス駆動装置７は図２に詳細に図示されている。工具保持部８は細長いプランジャ１４に不動に結合されている。プランジャ１４の長手方向軸線は作業ストローク軸線１０と一致している。
【００４０】
プランジャ１４の、工具保持部８とは反対の側の端部には、高動的なリニアモータ１５の形の第１の駆動ユニットが設けられている。このリニアモータ１５はプレス駆動装置７のプレス駆動部の一部を形成している。リニアモータ１５の、作業ストローク軸線１０を中心にして環状に延びる環状の一次部分１６の内側には、リニアモータ１５の同じく環状の二次部分１７が配置されている。測定装置１８によって、リニアモータ１５により必要とされる電流が測定可能となる。
【００４１】
二次部分１７は皿形のプレッシャエレメント１９を備えている。このプレッシャエレメント１９は軸方向の回転軸受け２０によって作業ストローク軸線１０を中心にして回転可能ではあるが、しかし軸方向では不動にプランジャ１４に結合されている。択一的な構成では、プレッシャエレメント１９とプランジャ１４との間に付加的な減衰エレメントが設けられていてよい。
【００４２】
さらに別の択一的な構成では、図示のリニアモータ１５の代わりに、いわゆる「チューブモータ（Tube Motor）」の形のリニアモータを使用することができる。「チューブモータ」は、円筒状の構造により特徴付けられており、この円筒状の構造は、モータの二次部分が一次部分に対して無制限にストローク軸線を中心にして回転可能となって、各相対回動位置において高動的なストロークを実施し得ることを可能にする。したがって、「チューブモータ」の使用時では、回転軸受け２０を不要にすることができるので有利である。
【００４３】
さらに、プレス駆動装置７はプレス駆動部の一部として第２の駆動ユニットを有しており、この第２の駆動ユニットは電気的な回転・昇降駆動装置として形成されている。この回転・昇降駆動装置は電気的なスピンドル駆動装置２１により形成されている。スピンドル駆動装置２１はリニアモータ１５ほど動的には構成されていないが、しかしリニアモータ１５よりも著しく高いプレス力を提供することができる。
【００４４】
スピンドル駆動装置２１は駆動スピンドル２２を有している。この駆動スピンドル２２のスピンドル軸線は作業ストローク軸線１０と合致している。駆動スピンドル２２は２つの雄ねじ山２３，２４を備えている。両雄ねじ山２３，２４は互いに等しいねじ山ピッチを有しているが、しかし互いに逆向きに形成されている。第１の雄ねじ山２３には第１の駆動ナット２５が装着されており、第２の雄ねじ山２４には第２の駆動ナット２６が装着されている。作業ストローク軸線１０を中心とした駆動ナット２５，２６の回転位置はセンサ２７によって測定可能である。
【００４５】
第１の駆動ナット２５にはトルクモータ２８が対応配置されている。このトルクモータ２８はフレーム固定のステータ２９と、ロータ３０とを有している。このロータ３０は作業ストローク軸線１０を中心にして環状に構成されていて、ギヤレス式に、つまり変速機なしに第１の駆動ナット２５に結合されている。ステータ２９とロータ３０と第１の駆動ナット２５とは、作業ストローク軸線１０に沿って少なくとも部分的に互いに重なり合っている。第２の駆動ナット２６にはトルクモータ３１が対応配置されている。トルクモータ３１はトルクモータ２８と同じ構造を有している。トルクモータ３１はフレーム固定のステータ３２と、第２の駆動ナット２６に不動に結合されたロータ３３とを有している。
【００４６】
駆動スピンドル２２は軸方向の収容部３４を備えている。この収容部３４内にプランジャ１４が配置されている。特にプランジャ１４は軸方向で駆動スピンドル２２を貫いている。
【００４７】
駆動スピンドル２２に設けられた軸方向の収容部３４は、円筒状の段部３９を形成するように小径の区分を有している。円筒状の段部３９の内周面は、半径方向で互いに向かい合って位置する２つの案内溝３６を備えている。これらの案内溝３６は図２に示した断面図の平面内に延びている。すなわち、図２には、円筒状の段部３９の内径が、案内溝３６が位置する内周面範囲において図示されている。案内溝３６が位置しない内周面範囲では、円筒状の段部３９の内径が、プランジャ１４の外径にほぼ相当している（図２からは判らない）。円筒状の段部３９の内周面に設けられた軸方向の案内溝３６内には、プランジャ１４に不動に結合された２つの連行フィン３５が突入している。
【００４８】
プレス駆動部の変化形（図示しない）では、案内溝３６が、前記収容部３４の、円筒状の段部３９から離された別の軸方向の区分に設けられていてもよい。その場合、案内溝３６は、たとえば図２で見て上方へ向かってずらされて配置されていてよい。これに相応して、このような変化形の場合には、連行フィン３５も、図２に示した状態に比べてさらに上側に配置されている。連行フィン３５はこの場合には、駆動スピンドル２２の案内溝３６内に、より大きな半径方向相互間隔を持って案内されているので、駆動スピンドル２２とプランジャ１４との一層安定した相互案内を行う変化形が得られる。
【００４９】
さらに、円筒状の段部３９は、図２に示したプレス駆動装置７では、その工具保持部側の端面に、環状の当付け面３７を有している。軸方向でこの当付け面３７に向かい合うようにプランジャ１４は環状の導入面３８を備えており、この導入面３８はプランジャ１４に設けられた半径方向の段部によって形成されている。
【００５０】
機械フレーム２に対して相対的なプランジャ１４もしくは工具保持部８の軸方向位置を求めかつ作業ストローク軸線１０を中心としたプランジャ１４もしくは工具保持部８の回転位置を求めるためには、センサ３９ａが働く。
【００５１】
以下に、プレス駆動装置７の一般的な機能形式について説明する。その後で引き続き、図３ａ、図３ｂおよび図３ｃならびに図４ａ、図４ｂおよび図４ｃにつき、種々のワーク加工時における個々の運動シーケンスについて説明する。
【００５２】
プランジャ１４を工具保持部８およびこの工具保持部８に支承された加工工具９と一緒に、リニアモータ１５によって作業ストローク軸線１０に沿って上昇させるか、または下降させるためには、リニアモータ１５の二次部分１７が、リニアモータ１５のフレーム固定の一次部分１６に対して相対的な、作業ストローク軸線１０に沿った相応する上昇運動もしくは下降運動を実施する。二次部分１７のストローク運動はプレッシャエレメント１９と軸方向の回転軸受け２０とを介してプランジャ１４へ伝達される。同じく、リニアモータ１５により形成された力がストローク方向１１および復路ストローク方向１２においてプランジャ１４に導入可能となる。
【００５３】
リニアモータ１５によるプランジャ１４のストローク運動時では、駆動スピンドル２２に設けられた連行フィン３５と、軸方向の案内溝３６とが、プランジャ１４のための回動防止手段を形成する。
【００５４】
さらに、プランジャ１４はスピンドル駆動装置２１によって作業ストローク軸線１０を中心にして回転調節可能となる。したがって、スピンドル駆動装置２１は回転駆動ユニットを形成しており、この回転駆動ユニットによって、プランジャ１４に設けられた工具保持部８は作業ストローク軸線１０を中心にして回転調節可能となる。プランジャ１４を工具保持部８と共に作業ストローク軸線１０を中心とした所定の回転位置へ運動させるためには、作業スピンドル２２が作業ストローク軸線１０を中心にして回転させられる。連行フィン３５は回転シフタとして働き、この回転シフタによってプランジャ１４は作業ストローク軸線１０を中心とした駆動スピンドル２２の回転運動時に工具保持部８と一緒に回転させられる。駆動スピンドル２２の回転運動は、駆動スピンドル２２が、作業ストローク軸線１０に沿ったストローク運動をも実施することなしに得られ、この場合、駆動ナット２５，２６は等しい速度でかつ等しい方向にトルクモータ２８，３１によって回転させられる。
【００５５】
さらに、プランジャ１４はスピンドル駆動装置２１によってストローク方向１１で降下させられるか、もしくはストローク方向１１において（付加）プレス力で負荷され得る。この目的のためには、駆動スピンドル２２がストローク方向１１に降下させられる。駆動スピンドル２２の降下運動は、駆動スピンドル２２が同時に回転させられることなしに生ぜしめられる。この場合、両駆動ナット２５，２６はトルクモータ２８，３１によって等しい速度で、ただし互いに逆向きの方向で回転させられる。円筒状の段部３９に設けられた当付け面３７がストローク方向１１で、プランジャ１４に設けられた導入面３８に押し付けられると、スピンドル駆動装置２１によって生ぜしめられた（付加）プレス力がプランジャ１４に導入され得る。
【００５６】
したがって、円筒状の段部３９は、プランジャ１４を、ひいては工具保持部８をも、スピンドル駆動装置２１により提供された（付加）プレス力で負荷することのできるプレッシャエレメントとして働く。
【００５７】
図３ａ〜図３ｃには、比較的薄い金属シート５を打抜き加工する際のプレス駆動装置７の３つの種々の運転状態が図示されている。図３ａ〜図３ｃに示した打抜き加工時では、所要のプレス力もしくは打抜き力が、リニアモータ１５によってのみ形成される。
【００５８】
図３ａには、工具保持部８が作業ストローク前の出発位置を占めている運転状態においてプレス駆動装置７が示されている。この出発位置を起点として、工具保持部８は加工工具９と一緒にストローク方向１１で金属シート５上へ送られる。加工工具９の軸方向運動はリニアモータ１５により行われる。スピンドル駆動装置２１、特に駆動スピンドル２２は、半径方向の段部３９と共に、ストローク運動中は停止したままとなる。その結果、工具保持部８は図３ａの状態を起点としてストローク方向１１で円筒状の段部３９から離れる方向に運動する。工具保持部８と円筒状の段部３９とは、作業ストローク軸線１０に沿った相対運動を実施する。
【００５９】
図３ｂには、加工工具９がちょうど金属シート５上に載着したときの状態が示されている。加工工具９が金属シート５に接近するだけの作業ストローク区分は終了している。駆動スピンドル２２は、作業ストロークの開始時（図３ａ）に該駆動スピンドル２２が配置されていた位置と同じ位置に留まったままであるので、当付け面３７と導入面３８との間の軸方向の間隔はプランジャ１４の降下運動に基づき増大している。
【００６０】
後続の打抜き加工の際に、加工工具９は金属シート５をストローク方向１１において所定のプレス力で負荷する。加工工具９が金属シート５を負荷する際のプレス力もしくは打抜き力は、リニアモータ１５によって提供される。この目的のためには、リニアモータ１５の二次部分１７に結合されたプレッシャエレメント１９が、プランジャ１４をプレス力で負荷する。プランジャ１４と工具保持部８とを介してプレス力は加工工具９に加えられる。図示の事例では、金属シートが比較的薄い金属シート５であるので、金属シート５を完全に打ち抜くためには、リニアモータ１５により最大に提供され得るプレス力（約４０ＫＮ）で十分となる。
【００６１】
図３ｃには、加工工具９が金属シート５を完全に打ち抜いた後のプレス駆動装置７の運転状態が図示されている。この状態を起点として、プランジャ１４はリニアモータ１５を用いて再び図３ａに示した出発位置に向かって復路ストロークによって運動させられる。スピンドル駆動装置２１は作業ストロークの間、および復路ストロークの間、運動させられないままとなる。
【００６２】
リニアモータ１５の高い動的特性に基づき、前で説明した打抜き加工は極めて短い時間に実施可能となるので、特に薄い金属シート領域では、プレス駆動装置７を用いて１ｍｍのステップ幅において最大１５００ヒット／分までのストローク数を達成することができる。
【００６３】
図４ａ〜図４ｃには、比較的厚い金属シート５を打抜き加工する際のプレス駆動装置７の３つの種々の運転状態が図示されている。
【００６４】
図４ａには、加工工具９がちょうど金属シート５上に載着されたときの状態が図示されている。したがって、図４ａにおける状態は、図３ｂからの状態に相当している。加工工具９が金属シート５を負荷する際のプレス力は、最初はリニアモータ１５によってのみ提供される。これに相応して、プランジャ１４、ひいては工具保持部８も、皿形のプレッシャエレメント９によってのみプレス力で負荷される。
【００６５】
しかし、リニアモータ１５により最大に形成可能となるプレス力は、比較的厚い金属シート５を完全に打ち抜くためには不十分である。付加プレス力が必要であるかどうかが求められる。この場合、リニアモータ１５により必要とされた電流が、測定装置１８（図２）によって測定され、測定値が、数値式の制御ユニット１３へ常時伝送される。制御ユニット１３の評価部分では、測定された電流が電流限界値と比較される。この電流限界値は、リニアモータ１５により最大に提供することのできるプレス力においてリニアモータ１５により消費される電流に相当している。測定された電流が規定の限界値に達すると、数値式の制御ユニット１３はこのことを、スピンドル駆動装置２１を用いた付加プレス力の導入が必要となる事例として評価する。その結果、測定装置１８および前で説明した、数値式の制御ユニット１３の評価部分は、付加プレス力の導入が必要であるかどうかを求める検出手段を形成する。
【００６６】
引き続き、数値式の制御ユニット１３は接続ストロークをリリースする。この接続ストロークでは、駆動スピンドル２２が円筒状の段部３９と一緒にストローク方向１１においてトルクモータ２８，３１によって運動させられる。接続ストロークのストローク長さは、スピンドル駆動装置２１が円筒状の段部３９と共に接続ストローク中に、後続のワーク加工を実施する際の速度（プレス速度）にまで加速され得るようにするために十分となる。
【００６７】
当付け面３７が導入面３８に接触すると、接続ストロークは終了される。円筒状の段部３９と工具保持部８とは、作業ストローク軸線１０に沿ってそれ以上互いに接近し得なくなる。したがって、円筒状の段部３９と工具保持部８との相対可動性は作業ストローク軸線１０に沿って一方の方向において解消されている。図４ｂに示した状態が生ぜしめられる。
【００６８】
後続のワーク加工の際には、プランジャ１４に設けられた導入面３８を介して工具保持部８へ付加プレス力が導入される。この付加プレス力はスピンドル駆動装置２１によって形成される。当付け面３７が導入面３８に当接する前にスピンドル駆動装置２１は円筒状の段部３９と共に既にプレス速度にまで加速されているので、スピンドル駆動装置２１はもはやそれ以上加速される必要はない。したがって、スピンドル駆動装置２１の駆動出力は完全にプランジャ１４、工具保持部８および加工工具９を加速するために、そしてプランジャ１４、工具保持部８および加工工具９を付加プレス力で負荷するために提供されている。
【００６９】
リニアモータ１５により提供されたプレス力と、電気的なスピンドル駆動装置２１により提供された付加プレス力とは合算される。これらのプレス力の総和は、比較的厚い金属シート５を完全に打ち抜くために十分となる。金属シート５を完全に打ち抜いた後の状態は図４ｃに図示されている。
【００７０】
作業ストロークの後に、加工工具９は戻りストロークもしくは復路ストロークによって再び出発位置（図３ａ）にまで持ち上げられる。この場合、リニアモータ１５とスピンドル駆動装置２１とが同時に復路ストローク方向１２に移動する。事情によっては、復路ストローク時の加工工具９の速度は、低速の方のスピンドル駆動装置２１の速度により制限されている。
【００７１】
しかし、スピンドル駆動装置２１の運動方向が作業ストロークの終了前に逆転され得るような状況が生ぜしめられる場合もある。たとえば作業ストロークの下側の区分において、リニアモータ１５により最大に提供され得るプレス力よりも小さなプレス力しか必要とされなくなるワーク加工を挙げることができる。この場合には、作業ストロークの終了前に低速のスピンドル駆動装置２１の引戻しを開始することができる。したがって、あとからの復路ストロークにおける加工工具９の速度は、高速の方のリニアモータ１５によってしか決定されない。すなわち、加工工具９は一層迅速に引き戻され得るようになり、復路ストロークのための時間は短縮される。
【００７２】
念のため付言しておくと、スピンドル駆動装置２１の接続は、加工工具９が金属シート５に載着される時点に行われるだけでなく、全ワーク加工の途中もしくは作業ストロークの途中でも行われ得る。
【００７３】
図５には、図４ａ〜図４ｃにつき説明した打抜き加工過程の枠内で３つの主要な方法ステップがもう一度まとめられている。まず、工具保持部８は第１の皿形のプレッシャエレメント１９によってのみ負荷されて、プレス力が導入される（図４ａ）。必要に応じて、第２のプレッシャエレメント、つまりこの場合には円筒状の段部３９が、工具保持部８に対して相対的な接続ストロークによって付加プレス力の導入のために接続される。さらに、工具保持部８は第２のプレッシャエレメントによって負荷されて、付加プレス力が導入される（図４ｂ）。
【００７４】
打抜き・成型加工機１の数値式の制御ユニット１３は、プレス駆動装置７を２種類の制御モードで運転することを可能にする。基本制御モードでは、プレス駆動装置７が、前で説明したシーケンスにより運転される。すなわち、加工工具９はさしあたり常にリニアモータ１５によってのみ、加工したい金属シート５へ降下される。次いで、必要な場合にのみ、スピンドル駆動装置２１によって付加プレス力が導入される。
【００７５】
しかし、たとえば加工したい金属シート５の厚さにつき、既に前域において、金属シート５を加工するためにはリニアモータ１５により形成可能なプレス力だけでは不十分であることが疑いもなく明らかである場合には、厚型金属シート制御モードを調節することができる。厚型金属シート制御モードでは、スピンドル駆動装置２１が、最初から一緒に運動させられる。こうして、接続ストロークにより生じる時間ロスは回避される。
【００７６】
図６には、プレス駆動装置４０の択一的な別の構成が図示されている。図６に図示されているように、この場合、プレス駆動装置４０は作業ストロークの前のその開始位置を占めている。工具保持部４１は、作業ストローク軸線１０に沿って延びるプランジャ４２に設けられている。プランジャ４２は工具保持部４１および加工工具４３（ツール）と共に、回転駆動ユニットを形成する回転モータ４４によって作業ストローク軸線１０を中心にして回転調節可能となる。このためには、回転モータ４４が、環状のロータ４５を有しており、このロータ４５はギヤレス式にプランジャ４２に結合されている。ロータ４５はフレーム固定のステータ４６の内側に配置されている。
【００７７】
プレス力を発生させ、かつ作業ストローク軸線１０に沿った工具保持部４１のストローク運動を発生させるためには、２つの電気的なスピンドル駆動装置４７，４８が働く。第１のスピンドル駆動装置４７は、機械フレーム２に支持されたステータ４９を有しており、このステータ４９の内側には、環状のロータ５０が設けられている。ロータ５０は直接に駆動ナット５１に結合されており、この駆動ナット５１は駆動スピンドル５２と係合している。駆動スピンドル５２のスピンドル軸線は作業ストローク軸線１０と合致している。駆動スピンドル５２は工具保持部４１の側にプレッシャディスク５３を備えており、このプレッシャディスク５３はスラスト軸受け５４を介して駆動スピンドル５２に結合されている。
【００７８】
第２のスピンドル駆動装置４８は駆動スピンドル５２に設けられた軸方向の付設部に配置されている。第２のスピンドル駆動装置４８は、第１のスピンドル駆動装置４７よりも高い動的特性を有しているが、しかし比較的低い力しか発生させることができない。第２のスピンドル駆動装置４８はステータ５５を有しており、このステータ５５は第１のスピンドル駆動装置４７の駆動スピンドル５２に支持されている。さらに、第２のスピンドル駆動装置４８は、作業ストローク軸線１０を中心にして環状に延びるロータ５６を有している。このロータ５６はギヤレス式に駆動ナット５７に結合されている。駆動ナット５７は駆動スピンドル５８に係合している。駆動スピンドル５８のスピンドル軸線も、作業ストローク軸線１０と合致している。
【００７９】
駆動スピンドル５８は皿ばね５９と軸方向の回転軸受け６０とを介してプランジャ４２に結合されている。皿ばね５９はストローク方向１１において、第２のスピンドル駆動装置４８の最大に提供され得る軸方向力よりも少しだけ小さなばね力によってプリロードもしくは予荷重をかけられている。全体的には、両スピンドル駆動装置４７，４８が重なり合って配置された重なり構造のアッセンブリが得られる。
【００８０】
軸方向の回転軸受け６０もしくは皿ばね５９は第１のプレッシャエレメントを形成している。この第１のプレッシャエレメントはプランジャ４２の、駆動スピンドル５２に設けられた軸方向の収容部６１内に配置された端部を負荷する。プレッシャディスク５３は第２のプレッシャエレメントを形成している。
【００８１】
以下に、図７〜図９を参照して、プレス駆動装置４０の作業形式を説明する。図７、図８および図９には、種々の例示的なワーク加工の経過中における機械フレーム２に対して相対的な駆動スピンドル５２の軸方向の速度（破線）および駆動スピンドル５２に対して相対的な駆動スピンドル５８の軸方向の速度（一点鎖線）が示されている。
【００８２】
図７に示したワーク加工の際には、加工工具４３が開始時に、高度に動的な第２のスピンドル駆動装置４８によってのみ降下される。時点ｔ１において、駆動スピンドル５８およびそれと同時に加工工具４３が一定の速度ｖ１に達する。時点ｔ２において、加工工具４３は、加工したい金属シート５に当接する。加工工具４３はこの場合、第２のスピンドル駆動装置４８により提供されたプレス力によって金属シート５を負荷する。このプレス力は第２のスピンドル駆動装置４８の駆動スピンドル５８から皿ばね５９と回転軸受け６０とを介してプランジャ４２に伝達される。
【００８３】
図７に示した事例では、第２のスピンドル駆動装置４８により形成された軸方向力が、皿ばね５９にプレロードを加えているばね力を上回っている。しかし、加工工具４３に加えられたプレス力は、金属シート５に載着された加工工具４３をさらに降下させて金属シート５を変形させるためには不十分であるので、プランジャ４２は工具保持部４１およびこの工具保持部４１に支承された加工工具４３と共に短時間停止したままとなる。したがって、駆動スピンドル５８が引き続き降下運動を行うと、皿ばね５９は押し合わされる。
【００８４】
既にプレス駆動装置７の第１の構成に関して説明したように、数値式の制御ユニット１３は、たとえば第２のスピンドル駆動装置４８により必要とされた電流を測定することによって、付加プレス力を導入するために第１のスピンドル駆動装置４７が接続されなければならないことを検知する。直ちに、つまりほぼ時点ｔ２において、数値式の制御ユニット１３は接続ストロークをリリースする。この接続ストロークでは、駆動スピンドル５２がプレッシャディスク５３と共にストローク方向１１に降下させられる。駆動スピンドル５２によって、第１のスピンドル駆動装置４７もストローク方向１１で、（相変わらず）停止しているプランジャ４２に向かって運動させられる。これにより、皿ばね５９はさらに圧縮される。しかしそれと同時に、第２のスピンドル駆動装置４８の駆動スピンドル５８の降下運動は制動され、その結果、駆動スピンドル５８は最終的に駆動スピンドル５２に対して相対的に停止する（時点ｔ３）。引き続き、駆動スピンドル５８は第２のスピンドル駆動装置４８によって復路ストローク方向１２において駆動スピンドル５２に対して相対的に移動させられ、その結果、駆動スピンドル５８は、図６に示した駆動スピンドル５２に対するその出発位置を占める（時点ｔ４）。
【００８５】
接続ストロークのストローク長さは、接続ストロークの間に第１のスピンドル駆動装置４７を、後続のワーク加工が行われる速度（プレス速度ｖｐ）にまで加速し得るようにするために十分である。
【００８６】
接続ストロークは、プレッシャディスク５３がストローク方向１１においてプランジャ４２に当接すると終了される（時点ｔ５）。プレッシャディスク５３とプランジャ４２とは、作業ストローク軸線１０に沿ってそれ以上接近することができない。したがって、作業ストローク軸線１０に沿った一方の方向におけるプレッシャディスク５３とプランジャ４２、ひいては工具保持部４１との相対可動性は解消されている。第１のスピンドル駆動装置４７は次いで、駆動スピンドル５２とプレッシャディスク５３とを介して直接に付加プレス力をプランジャ４２へ、ひいては工具保持部４１へ導入する。
【００８７】
作業ストロークの終了後（時点ｔ６）、駆動スピンドル５２は復路ストローク方向１２に持ち上げられる。これにより、駆動スピンドル５２に支承された第２のスピンドル駆動装置４８もプランジャ４２と一緒に復路ストローク方向１２に運動させられる。復路ストロークは時点ｔ７において終了される。プレス駆動装置４０は再び図６に示した運転状態となる。
【００８８】
図８には、第２の例示的なワーク加工の際の両駆動スピンドル５２，５８の速度分布が示されている。図示の事例では、第１のスピンドル駆動装置４７が、加工工具４３の、高度に動的な第２のスピンドル駆動装置４８により形成された作業ストロークを延長するために働く。コスト理由から、もしくはできるだけ高度に動的な駆動装置を得るために、加工工具４３の、第２のスピンドル駆動装置４８により形成可能なストロークは比較的短く、たとえば５ｍｍである。図８に示した事例では、高度に動的な第２のスピンドル駆動装置４８のストロークは十分ではないので、付加的に第１のスピンドル駆動装置４７が作動されなければならない（時点ｔ８）。加工工具４３のストロークは延長される。なぜならば、両スピンドル駆動装置４７，４８の移動距離が合算されるからである。復路ストロークは少なくとも部分的に、両スピンドル駆動装置４７，４８を同時に移動させることにより行われ得る（時間ｔ９〜ｔ１０）。
【００８９】
図７および図８に示したワーク加工の場合、プレス駆動装置４０は標準モードで運転される。これとは異なって、プレス駆動装置４０を高動的モードで作動させることもできる。図９には、高動的モードにおける例示的なワーク加工の経過中の駆動スピンドル５２，５８の速度が描かれている。さらに、図９には、生ぜしめられた加工工具４３の速度が描かれている（実線）。さらに比較理由から、加工工具４３が、低動的な、つまり低度に動的な第１のスピンドル駆動装置４７だけを使用してほぼ同じ長さのストロークを実施した場合に生ぜしめられた、加工工具４３の速度が部分的に描かれている（×列の線）。
【００９０】
高動的モードにおいて、両スピンドル駆動装置４７，４８は数値式の制御ユニット１３によって、加工工具４３の加速時および制動時に両スピンドル駆動装置４７，４８が同時に加速もしくは制動されるように運転される。こうして、両スピンドル駆動装置４７，４８の重なり構造の配置に基づいて、両スピンドル駆動装置４７，４８の加速が合算されて加工工具４３の全体加速を生ぜしめる事実が利用される。
【００９１】
したがって、図９に示したように、高動的な第２のスピンドル駆動装置４８はとりわけ加速過程および制動過程において使用される。特に第２のスピンドル駆動装置４８は作業ストロークおよび復路ストロークにおいては、それどころか短い時間、停止したままとなる（ｔ１１からｔ１２までの時間ならびに時間ｔ１３からｔ１４までの時間）。図９に示したワーク加工の場合には、必要となるプレス力が、皿ばね５９にかけられたプレロード力もしくは予荷重力を上回らない。時点ｔ１５において、プレス駆動装置４０は再びその出発位置に位置する。
【００９２】
低速の方の第１のスピンドル駆動装置４７だけを使用して加工を行う場合の加工工具４３の部分的に描かれた速度分布（図９、×列の線）を見れば、高動的モードに基づいた時間利益が特にはっきりと判る。高動的モードにより時点ｔ１５において復路ストローク運動が既に終了されているのに対して、第１のスピンドル駆動装置４７のみを使用した場合には、この時点では加工工具４３はようやく一定の復路ストローク速度にまで加速されたところである。
【００９３】
数値式の制御ユニット１３の側では、たとえば両スピンドル駆動装置４７，４８にワーク加工の経過中の加工工具４３の同一の目標位置または同一の目標速度を設定することにより、高動的モードが得られる。この場合、両スピンドル駆動装置４７，４８は、互いに異なる増幅率を有する目標値設定に従う。さらに、目標値設定は、加工工具４３を、低速の第１のスピンドル駆動装置４７の最大可能な速度よりも速く運動させる必要はないという前提条件下に行われる。
【００９４】
必要に応じて付加プレス力を導入する手段とは別個に、両スピンドル駆動装置４７，４８の重なり構造の配置と、両スピンドル駆動装置４７，４８を高動的モードで運転する手段とによってのみ、高い動的特性によりすぐれた有利なプレス駆動装置が得られる。
【００９５】
ところで、別の駆動装置構造の使用時でも高動的なプレス駆動装置を同様にして得ることができる。決定的となるのは、作動部材をストローク方向に駆動する第１の駆動装置が設けられていて、第１の駆動装置に、同じストローク方向でプランジャもしくは工具保持部を駆動するために第２の駆動装置が支持されていることだけである。さらに、両駆動装置を同時に加速しかつ／または制動させることにより作業ストロークが形成される高動的なモードにおけるプレス駆動装置の運転を可能にする制御手段が設けられていなければならない。
【００９６】
プレス駆動装置４０では、高動的モードにおける第１のスピンドル駆動装置４７の接続可能性と相まって、付加的に、数値式の制御ユニット１３によって接続ストロークをリリースしなくても済むという利点が得られる。それどころか、接続ストロークは自動的に行われる。高動的モードにおいては、駆動スピンドル５２がプレッシャディスク５３と一緒に全作業ストロークの間、ストローク方向１１に運動させられる。皿ばね５９のばね力を上回るプレス力によって加工工具４３が金属シート５に接触すると、皿ばね５９はばね弾性的に緊縮する。加工工具４３はプランジャ４２と共に、短時間停止したままとなる。しかし、駆動スピンドル５２が既にストローク方向１１に運動させられるので、駆動スピンドル５２はプレッシャディスク５３と共に直ちにストローク方向１１で、停止しているプランジャ４２に接近し、その結果、プレッシャディスク５３はプランジャ４２に接触する。したがって、接続ストロークが生ぜしめられる。
【００９７】
ばね支承されたプランジャ４２が駆動スピンドル５２に対して相対的に突入する際のばね緊縮ストロークは、たとえば測定装置によって測定され得る。加工工具４３を作業ストローク軸線１０に沿った正確な位置へ運動させるためには、制御側で、目下測定されたばね緊縮ストロークが考慮される。
【図１】
2013510003.tif 000003
【図２】
2013510003.tif 000004
【図３ａ−３ｃ】
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【図４ａ−４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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