(57)【要約】  ワークを加工するための機械が、加工工具（６）と昇降駆動装置（５）とを有しており、該昇降駆動装置（５）によってワークが加工工具（６）によって負荷可能である。昇降駆動装置（５）はスピンドル伝動装置（１３）を有しており、該スピンドル伝動装置（１３）は２つの駆動ユニット（１４，１５）を備えている。両駆動ユニット（１４，１５）は、１つの共通のスピンドル伝動装置軸線（３１）に沿って配置されていて、それぞれ「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８）」と、「ワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメント（１７，１９）」とを有している。スピンドル伝動装置軸線（３１）の方向で両駆動ユニット（１４，１５）のそれぞれ「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８）」と、対応する「ワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメント（１７，１９）」とのねじ山螺合部（２０，２１）の間に、共通の力導入エレメント（２９）が設けられている。該力導入エレメント（２９）を介して、加工工具（６）によるワークの負荷に基づいて有効となる力が両駆動ユニット（１４，１５）に分配される。
2008500179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを加工するための機械であって、加工工具（６）と昇降駆動装置（５，４５，８５，１２５，１６５）とが設けられており、該昇降駆動装置（５，４５，８５，１２５，１６５）によってワークが加工工具（６）によって負荷可能であり、昇降駆動装置（５，４５，８５，１２５，１６５）が、スピンドル伝動装置（１３，５３，９３，１３３）を有しており、該スピンドル伝動装置（１３，５３，９３，１３３）が、少なくとも１つの駆動ユニット（１４，１５，５４，５５，９４，９５，１３４，１３５）と力導入エレメント（２９，６９，１０９，１４９）とを備えており、該駆動ユニット（１４，１５，５４，５５，９４，９５，１３４，１３５）が、駆動スピンドルの形のスピンドル伝動装置エレメントと、該駆動スピンドルに装着されたスピンドルナットの形のスピンドル伝動装置エレメントとを有しており、両スピンドル伝動装置エレメントが、ねじ山螺合部（２０，２１，６０，６１，１００，１０１，１４０，１４１）を介して互いに支持されており、両スピンドル伝動装置エレメントのうち、一方のスピンドル伝動装置エレメントが、「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８，５６，５８，９７，９９，１３６，１３８）」として設けられており、他方のスピンドル伝動装置エレメントが、「ワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメント（１７，１９，５７，５９，９６，９８，１３７，１３９）」として設けられており、両スピンドル伝動装置エレメントが、加工工具（６）によるワークの負荷下に駆動モータ（２２，２３）によってスピンドル伝動装置軸線（３１）を中心にして互いに相対的に回転可能であり、しかも「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８，５６，５８，９７，９９，１３６，１３８）」が、力導入エレメント（２９，６９，１０９，１４９）を介して、加工工具（６）によるワークの負荷に基づいて有効となる力によって負荷可能であり、かつ該力の作用を受けて、対応する「ワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメント（１７，１９，５７，５９，９６，９８，１３７，１３９）」にねじ山螺合部（２０，２１，６０，６１，１００，１０１，１４０，１４１）を介して支持されている形式のものにおいて、昇降駆動装置（５，４５，８５，１２５，１６５）が、２つの駆動ユニット（１４，１５；５４，５５；９４，９５；１３４，１３５）を備えたスピンドル伝動装置（１３，５３，９３，１３３）を有しており、両駆動ユニット（１４，１５；５４，５５；９４，９５；１３４，１３５）が、１つの共通のスピンドル伝動装置軸線（３１）に沿って相並んで配置されており、両駆動ユニット（１４，１５；５４，５５；９４，９５；１３４，１３５）のために１つの共通の力導入エレメント（２９，６９，１０９，１４９）が設けられており、両駆動ユニット（１４，１５；５４，５５；９４，９５；１３４，１３５）が、それぞれ「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８，５６，５８，９７，９９，１３６，１３８）」と、「ワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメント（１７，１９，５７，５９，９６，９８，１３７，１３９）」とを有しており、共通の力導入エレメント（２９，６９，１０９，１４９）が、スピンドル伝動装置軸線（３１）の方向で両駆動ユニット（１４，１５；５４，５５；９４，９５；１３４，１３５）のそれぞれ「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８，５６，５８，９７，９９，１３６，１３８）」と、対応する「ワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメント（１７，１９，５７，５９，９６，９８，１３７，１３９）」とのねじ山螺合部（２０，２１，６０，６１，１００，１０１，１４０，１４１）の間で、加工工具（６）によるワークの負荷に基づいて有効となる力によって負荷するために、両側の「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８，５６，５８，９７，９９，１３６，１３８）」に、力を伝達するように結合されており、両側の「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８，５６，５８，９７，９９，１３６，１３８）」が、該スピンドル伝動装置エレメント（１６，１８，５６，５８，９７，９９，１３６，１３８）を負荷する力の作用を受けて、それぞれ対応する「ワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメント（１７，１９，５７，５９，９６，９８，１３７，１３９）」に、各ねじ山螺合部（２０，２１，６０，６１，１００，１０１，１４０，１４１）を介して支持されていることを特徴とする、ワークを加工するための機械。
【請求項２】
共通の力導入エレメント（２９，６９，１０９）が、加工工具（６）によるワークの負荷に基づいてスピンドル伝動装置軸線（３１）の方向で有効となる力によって負荷するために、両側の「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８，５６，５８，９７，９９）」に、力を伝達するように結合されている、請求項１記載の機械。
【請求項３】
共通の力導入エレメント（２９，１０９，１４９）が、加工工具（６）によるワークの負荷に基づいてスピンドル伝動装置軸線（３１）に対して直交する横方向で有効となる力によって負荷するために、両側の「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８，９７，９９，１３６，１３８）」に、力を伝達するように結合されている、請求項１または２記載の機械。
【請求項４】
共通の力導入エレメント（２９，６９，１０９，１４９）が、力伝達エレメント（３０，７０，１１０，１５０）と単一構造に、有利にはワンピースに形成されており、該力伝達エレメント（３０，７０，１１０，１５０）によって、共通の力導入エレメント（２９，６９，１０９，１４９）により両側の駆動ユニット（１４，１５；５４，５５；９４，９５；１３４，１３５）の「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８，５６，５８，９７，９９，１３６，１３８）」に導入されるべき力が、共通の力導入エレメント（２９，６９，１０９，１４９）へ導入可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の機械。
【請求項５】
スピンドル伝動装置（１３，５３，９３，１３３）の少なくとも１つの駆動ユニット（１４，１５；５４，５５；９４，９５；１３４，１３５）が、一方のスピンドル伝動装置エレメントとして中空スピンドルの形の駆動スピンドルを有しており、該中空スピンドルがその内部に力伝達エレメント（３０，７０，１１０，１５０）を有しており、該力伝達エレメント（３０，７０，１１０，１５０）によって、共通の力導入エレメント（２９，６９，１０９，１４９）により両側の駆動ユニット（１４，１５；５４，５５；９４，９５；１３４，１３５）の「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８，５６，５８，９７，９９，１３６，１３８）」へ導入されるべき力が、共通の力導入エレメント（２９，６９，１０９，１４９）へ導入可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の機械。
【請求項６】
少なくとも一方の駆動ユニット（１４，１５；５４，５５；９４，９５；１３４，１３５）の「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８，５６，５８，９７，９９，１３６，１３８）」と、「ワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメント（１７，１９，５７，５９，９６，９８，１３７，１３９）」とが、ほぼ遊びなしのねじ山螺合部（２０，２１，６０，６１，１００，１０１，１４０，１４１）の形成下に互いに対してプリロードをかけられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の機械。
【請求項７】
スピンドル伝動装置（１３，５３，９３，１３３）の駆動ユニット（１４，１５；５４，５５；９４，９５；１３４，１３５）が、逆向き回転式に形成されており、駆動ユニット（１４，１５；５４，５５；９４，９５；１３４，１３５）の互いに対応し合うスピンドル伝動装置エレメントが、互いに逆向きの回転方向でスピンドル伝動装置軸線（３１）を中心にして互いに相対的に回転可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載の機械。
【請求項８】
当該機械が、加工工具（６）として打抜き工具を備えた打抜き機（１）の形で形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の機械。
【請求項９】
「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８，５６，５８，９７，９９，１３６，１３８）」のために、スピンドル伝動装置軸線（３１）の方向で有効となる軸方向のプリロード装置（１６６）が設けられており、該プリロード装置（１６６）によって、「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８，５６，５８，９７，９９，１３６，１３８）」の、ワークを負荷するための打抜き工具の運動に対応する運動に抗して作用するプリロード力が形成可能である、請求項８記載の機械。
【請求項１０】
前記軸方向のプリロード装置（１６６）が、共通の力導入エレメント（２９，６９，１０９，１４９）のところで、「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント（１６，１８，５６，５８，９７，９９，１３６，１３８）」に結合されている、請求項９記載の機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク（工作物）を加工するための機械であって、加工工具と昇降駆動装置とが設けられており、該昇降駆動装置によってワークが加工工具によって負荷可能であり、昇降駆動装置が、スピンドル伝動装置を有しており、該スピンドル伝動装置が、少なくとも１つの駆動ユニットと力導入エレメントとを備えており、該駆動ユニットが、駆動スピンドルの形のスピンドル伝動装置エレメントと、該駆動スピンドルに装着されたスピンドルナットの形のスピンドル伝動装置エレメントとを有しており、両スピンドル伝動装置エレメントが、ねじ山螺合部を介して互いに支持されており、両スピンドル伝動装置エレメントのうち、一方のスピンドル伝動装置エレメントが、「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント」として設けられており、他方のスピンドル伝動装置エレメントが、「ワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメント」として設けられており、両スピンドル伝動装置エレメントが、加工工具によるワークの負荷下に駆動モータによってスピンドル伝動装置軸線を中心にして互いに相対的に回転可能であり、しかも「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント」が、力導入エレメントを介して、加工工具によるワークの負荷に基づいて有効となる力によって負荷可能であり、かつ該力の作用を受けて、対応する「ワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメント」にねじ山螺合部を介して支持されている形式のものに関する。
【０００２】
このような形式の機械は、特開平０４−１７２１３３号公報に開示されている。この公知先行技術は打抜き工具のためのモータ式の昇降駆動装置を備えた打抜き機に関するものである。この昇降駆動装置は個々の駆動スピンドルと、この駆動スピンドルに装着された、モータにより駆動されるスピンドルナットとを備えたスピンドル伝動装置を有している。前公知の打抜き機には、昇降駆動装置の他に回転駆動装置が設けられており、この回転駆動装置によって打抜き工具は昇降駆動装置の昇降軸線を中心にして回転調節可能となる。
【０００３】
本発明に課せられた課題は、高い加工力であっても加工力の導入を可能にすると同時に昇降駆動装置の最適な機能性が得られるようにすることである。
【０００４】
この課題は、本発明によれば請求項１の特徴部に記載の特徴を有する機械、すなわち昇降駆動装置が、２つの駆動ユニットを備えたスピンドル伝動装置を有しており、両駆動ユニットが、１つの共通のスピンドル伝動装置軸線に沿って相並んで配置されており、両駆動ユニットのために１つの共通の力導入エレメントが設けられており、両駆動ユニットが、それぞれ「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント」と、「ワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメント」とを有しており、共通の力導入エレメントが、スピンドル伝動装置軸線の方向で両駆動ユニットのそれぞれ「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント」と、対応する「ワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメント」とのねじ山螺合部の間で、加工工具によるワークの負荷に基づいて有効となる力によって負荷するために、両側の「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント」に、力を伝達するように結合されており、両側の「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント」が、該スピンドル伝動装置エレメントを負荷する力の作用を受けて、それぞれ対応する「ワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメント」に、各ねじ山螺合部を介して支持されていることにより解決される。したがって、本発明の構成では、互いに対応し合うスピンドル伝動装置エレメントを備えた２つの同軸的な駆動ユニットを有するスピンドル伝動装置を備えた昇降駆動装置が設けられている。加工力もしくはこの加工力から生ぜしめられる反動力の、スピンドル伝動装置への導入は、共通のスピンドル伝動装置軸線の方向で見て両駆動ユニットの「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント」と「ワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメント」とのねじ山螺合部の間で行われる。その結果、ワーク加工時にスピンドル伝動装置によって吸収されるべき力は、両駆動ユニットへ均一に分配される。このことは特に高い加工力を用いたワーク加工の際に有利になる。たとえば２つの駆動ユニットの１つの共通の駆動スピンドルの片方の端部における力導入の場合に生ぜしめられるような、両駆動ユニットへの著しく不均一な力分配の場合には、両駆動ユニットによって、量的に互いに著しく異なる負荷もしくは荷重が吸収されなければならなくなる。その場合には、かなりの不都合を甘受しない限り、駆動ユニットの単一の構造は可能とならない。すなわち、駆動ユニットの単一の構造が実現された場合には、著しく不均一な荷重分配、たとえば両駆動ユニットの互いに著しく異なる摩耗特性が甘受されなければならなくなる。大きく負荷される方の駆動ユニットの寿命は、あまり負荷されない方の駆動ユニットの寿命よりも著しく劣ってしまう。さらに、両駆動ユニットの運転特性もしくは回転特性も互いに著しく異なってしまう。すなわち、大きく負荷される方の駆動ユニットには、あまり負荷されない方の駆動ユニットにおけるよりも大きな構成部分変形が出現し、これにより両駆動ユニットにおける回転運動の一様性も損なわれてしまう。
【０００５】
請求項１に記載の機械の特別な実施態様は請求項２〜請求項１０に記載されている。
【０００６】
請求項２および請求項３に記載の本発明の有利な構成では、共通の力導入エレメントが、スピンドル伝動装置軸線の方向で有効となる力および／またはスピンドル伝動装置軸線に対して直交する横方向で有効となる力を、本発明による機械の駆動ユニットへ分配するために働く。
【０００７】
請求項４に記載の本発明による機械では、スピンドル伝動装置の両駆動ユニットの共通の力導入エレメントが、昇降駆動装置を構造的に単純化するために力伝達エレメントと単一構造に、特にワンピースもしくは一体に形成されている。力伝達エレメントは共通の力導入エレメントにより駆動ユニットへ導入されるべき力を共通の力導入エレメントへ伝達する。
【０００８】
請求項５に記載の構成は特にコンパクトな構造の点ですぐれている。
【０００９】
請求項６に記載の本発明による機械のための「センタ（mittig）」での力導入の本発明によるコンセプトは特に有利である。このような機械に設けられた駆動ユニットのスピンドル伝動装置エレメントに相互にプリロード（予荷重）をかけることは、一方では当該駆動ユニットの機能性のために極めて重要である。すなわち、スピンドル伝動装置エレメントに相互にプリロードをかけることによりスピンドル伝動装置エレメントの間のねじ山螺合部が遊びを有しなくなることに基づき、たとえば駆動ユニットの極めて正確な行程制御ならびに互いに相対的に回転させられるスピンドル伝動装置エレメントの回転方向切換制御が、これに伴う振動なしに可能となる。それと同時に、このような駆動ユニットはそのスピンドル伝動装置エレメントが遊びを有しないことに基づき、過大荷重の導入に対して特に敏感に反応する。なぜならば、これらの構成部分の間の遊びによりスピンドル伝動装置エレメントに出現する変形を吸収するための手段が存在しないからである。
【００１０】
同様の理由から、請求項７に記載の構成の場合には、本発明による基本思想の変換が推奨される。このような機械では、両駆動ユニットのスピンドル伝動装置エレメントの相対回転運動は互いに逆方向に向けられている。しかし、駆動ユニットの構造が単一であるが不均一な荷重分配が行われる場合には、両駆動ユニットに不均一の荷重特性が生ぜしめられ、このことから駆動ユニットの互いに相対的な回動が生ぜしめられてしまう。本発明による昇降駆動装置における均一な「センタ」での力導入は、このような不都合現象を阻止する。両側のスピンドル伝動装置エレメントの互いに逆向きの回転運動を発生させるためには、一般には各駆動ユニットにそれぞれ専用の駆動モータが対応している。しかし、相応する変速機もしくはギヤが使用されると、相応する出力強さの唯一つの駆動モータを用いても、両駆動ユニットの運転が可能になる。
【００１１】
請求項８は本発明のコンセプトを変換するための、実際の使用のために特に重要となる手段に関するものである。すなわち、特に請求項８に記載された打抜き機では、しばしば高い加工力が付与されなければならないか、もしくは相応する反動力が受け止められなければならない。
【００１２】
請求項９に記載の構成では、本発明による打抜き機に、「ワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメント」のために、スピンドル伝動装置軸線の方向で有効となる軸方向のプリロード装置が設けられている。このようなプリロード装置は本発明による打抜き機の昇降駆動装置の寿命および機能確実性を向上させる。
【００１３】
昇降駆動装置では、特にワークへの打抜き工具の衝突時、打抜き工具のワーク貫通時および一般に昇降運動の反転時に負荷交番が生じる。本発明によるプリロード装置は、昇降駆動装置における衝撃的な負荷交番を阻止する。プリロード、すなわち予荷重が適宜に設定されると、繰返し負荷もしくは交番負荷（wechselnd. Beanspruchung）の代わりに、スピンドル伝動装置の、あまり摩耗を生ぜしめない片振り負荷（schwellend. Beanspruchung）が生ぜしめられる。
【００１４】
実際の打抜き過程では、加工したいワークが打抜き工具により負荷される間、昇降駆動装置の内部に、実施された作業行程の方向とは逆向きの力が形成される。ワークが打抜き工具により貫通されるやいなや、打抜き工具、ひいてはこの打抜き工具に結合された昇降駆動装置コンポーネントは、作業行程の方向における運動を衝撃的に実施しようとする。これに併発される衝撃的な負荷交番に伴って、昇降駆動装置では、比較的大きな手間をかけないと制御することのできない運転状態が生ぜしめられてしまう。
【００１５】
請求項１０に記載の構成では、プリロード装置により形成された力の導入も「センタ」で行われる。
【００１６】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１７】
図１は、打抜き上側工具のための電気的な昇降駆動装置の第１の構造を有する打抜き機を部分的に断面して示す側面図であり、
図２は、図１に示した昇降駆動装置の縦断面図であり、
図３は、打抜き機の打抜き上側工具のための電気的な昇降駆動装置の第２の構造を示す縦断面図であり、
図４は、打抜き機の打抜き上側工具のための電気的な昇降駆動装置の第３の構造を示す縦断面図であり、
図５は、打抜き機の打抜き上側工具のための電気的な昇降駆動装置の第４の構造を示す縦断面図であり、
図６は、打抜き機の打抜き上側工具のための電気的な昇降駆動装置の第５の構造を示す縦断面図である。
【００１８】
図１に示したように、打抜き機１はＣ字形の機械フレーム２を有している。この機械フレーム２は上側のフレーム脚３と下側のフレーム脚４とを備えている。
【００１９】
上側のフレーム脚３の自由端部には、打抜きポンチ６として形成された加工工具のための電気的な昇降駆動装置５が設けられている。打抜きポンチ６は工具支承部７に組み付けられている。昇降駆動装置５によって、工具支承部７は打抜きポンチ６と一緒に昇降軸線８の方向に、つまり昇降軸線８に沿って上下に、直線状に運動可能となる。昇降駆動装置５は改良された運転形式では、回転駆動装置としても使用され得る。その場合、この回転駆動装置は、打抜きポンチ６を昇降軸線８を中心にして二重矢印９の方向で回転調節するために働く。昇降軸線８の方向での運動はワークを打抜き加工するための作業行程時ならびに各作業行程に続く戻り行程時に打抜きポンチ６によって実施される。回転調節は昇降軸線８に関する打抜きポンチ６の回転位置を変えるために行われる。
【００２０】
ワーク加工時、図示の実施例の場合には金属薄板（図示しない）の打抜き加工時では、打抜きポンチ６が、打抜きダイスの形の打抜き下側工具（図示しない）と協働する。この打抜きダイスは慣用の形式でワークテーブル１０に組み込まれている。このワークテーブル１０は打抜き機１の下側のフレーム脚４に支承されている。ワーク加工時に必要となる、打抜きポンチ６および打抜きダイスに対する当該金属薄板の相対運動は、機械フレーム２に設けられた咽頭室（Rachenraum）１１内に収納された汎用の構造の座標案内装置１２によって実施される。
【００２１】
図２から詳細に判るように、打抜き機１の昇降駆動装置５は駆動ユニット１４，１５を備えたスピンドル伝動装置１３を有している。一方の駆動ユニット１４は駆動スピンドル１６と、この駆動スピンドル１６に装着されたスピンドルナット１７とを有しており、他方の駆動ユニット１５は駆動スピンドル１８と、この駆動スピンドル１８に装着されたスピンドルナット１９とを有している。駆動スピンドル１６とスピンドルナット１７とは、ねじ山螺合部２０を介して互いに結合されており、駆動スピンドル１８とスピンドルナット１９とは、ねじ山螺合部２１を介して互いに結合されている。両駆動ユニット１４，１５は逆向き回転式（gegenlaeufig）に回転するように形成されているが、その他の点では同一構造に形成されている。特に両駆動ユニット１４，１５はボールねじ伝動装置（Kugelgewindetriebe）である。
【００２２】
スピンドル伝動装置１３をモータにより駆動するためには、電気的な駆動モータ２２，２３、図示の事例ではトルクモータが設けられている。駆動モータ２２のステータ２４と、駆動モータ２３のステータ２５とは駆動装置ハウジング２６に取り付けられている。駆動モータ２２のロータ２７は駆動ユニット１４のスピンドルナット１７に変速機なしに、すなわちギヤレスに結合されている。相応して、駆動ユニット１５のスピンドルナット１９も駆動モータ２３のロータ２８に固定されている。また、スピンドルナット１７，１９と、駆動モータ２２，２３のコンポーネントとが軸方向で互いにオーバラップしていることに基づいても、装置全体について比較的小さな構成体積が得られる。
【００２３】
駆動ユニット１４，１５の駆動スピンドル１６，１８は中空スピンドルとして形成されていて、共通の力導入エレメント２９を介して互いに結合されて、一体の構成ユニットを形成している。駆動スピンドル１６はその内部にラム３０を収容しており、このラム３０は力伝達エレメントとして働く。ラム３０の一方の軸方向端部は工具支承部７を備えており、ひいてはこの工具支承部７を介して打抜きポンチ６を備えている。駆動装置ハウジング２６には、ラム３０がこの範囲で軸受けブシュ３９を介して半径方向で支持されている。
【００２４】
ラム３０の他方の軸方向端部は力導入エレメント２９に接触している。ラム３０の当該端面は力導入エレメント２９に結合されており、ラム３０の、スピンドル伝動装置軸線３１の方向の延びる外壁の、前記端面に直接隣接した区分は駆動ユニット１４の駆動スピンドル１６に結合されている。駆動スピンドル１６の軸方向の残りの長さにわたって、駆動スピンドル１６とラム３０との間には結合が形成されていない。それどころか、この範囲では駆動スピンドル１６の内壁とラム３０の外壁との間に、横断面環状のギャップ４０（図２では暗示的にしか示されていない）が残っている。
【００２５】
ワークの打抜き加工のためには、駆動ユニット１４，１５のスピンドルナット１７，１９が、駆動モータ２２，２３によって互いに逆向きの回転方向でかつ互いに一致した回転数で、昇降軸線８と整合したスピンドル伝動装置軸線３１を中心にして駆動される。両スピンドルナット１７，１９の互いに逆向きの回転方向および互いに一致した回転数に基づき、ワンピースに互いに結合された駆動スピンドル１６，１８は回転方向ではいずれのスピンドルナット１７，１９によっても連行されない。駆動スピンドル１６，１８、ひいては駆動スピンドル１６，１８と共に工具支承部７ならびに打抜きポンチ６は昇降軸線８もしくはスピンドル伝動装置軸線３１に関する回転位置を変えない。それどころか、両スピンドルナット１７，１９の互いに逆向きであるが互いに等しい速度の回転運動に基づき、昇降軸線８の方向における駆動スピンドル１６，１８もしくは工具支承部７および打抜きポンチ６の移動しか生ぜしめられない。両スピンドルナット１７，１９の回転方向の相応する選択に基づき、打抜きポンチ６は加工したいワークに当接するまで降下する。
【００２６】
加工したいワークに打抜きポンチ６が当接し、引き続き打抜き過程が行われると、打抜きポンチ６には、いかなる場合でも昇降軸線８およびスピンドル伝動装置軸線３１の方向に作用する力が形成される。さらに、スピンドル伝動装置軸線３１に対して直交する横方向における力作用も考えられる。ラム３０を介して、打抜きポンチ６に昇降軸線８およびスピンドル伝動装置軸線３１の方向に形成された力も、場合によっては有効となる横方向力も、力導入エレメント２９へ導出される。この力導入エレメント２９は駆動スピンドル１６とスピンドルナット１７とのねじ山螺合部２０と、駆動スピンドル１８とスピンドルナット１９とのねじ山螺合部２１との間に配置されている。昇降軸線８およびスピンドル伝動装置軸線３１に対して直交する横方向で打抜きポンチ６に形成された力が伝達されると、ラム３０は一種の２腕式のレバーとして働く。この２腕式のレバーの「旋回支点」は軸受けブシュ３９により規定される。ラム３０は工具側には比較的短いレバーアーム（てこ腕）を有しており、力導入エレメント２９寄りの側には比較的長いレバーアームを有している。これに相応して、打抜きポンチ６に大きな横方向力が加えられた場合でも、力導入エレメント２９には比較的小さな横方向力しか生ぜしめられない。
【００２７】
力導入エレメント２９からは、この力導入エレメント２９に導入された全ての力が両駆動ユニット１４，１５へ均一に分配される。したがって、駆動ユニット１４，１５もしくはねじ山螺合部２０，２１はそれぞれ、打抜きポンチ６に形成された力のほぼ半分を受け止めなければならない。力伝達経路の方向で見ると、駆動スピンドル１６，１８がワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメントとして設けられており、スピンドルナット１７，１９はワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメントとして設けられている。
【００２８】
各打抜き行程に続いて、打抜きポンチ６によって戻り行程が実施されなければならない。この目的のためには、スピンドルナット１７，１９が駆動制御部３２によって回転方向を切換制御される。スピンドルナット１７，１９はその場合、先行した打抜き行程時の回転方向とは逆の回転方向で、ただし相変わらず互いに逆向きに回転する。これにより、駆動スピンドル１６，１８ならびにこれらの駆動スピンドル１６，１７にラム３０を介して結合された打抜きポンチ６はワークに対して引き戻される。
【００２９】
昇降軸線８を中心にした打抜きポンチ６の回転調節のためには、スピンドルナット１７，１９が同一の回転方向で運転される。このときに、スピンドルナット１７，１９は駆動スピンドル１６，１８を、ひいては駆動スピンドル１６，１８と共に打抜きポンチ６を回転方向に連行する。打抜きポンチ６の軸方向の移動は行われない。
【００３０】
打抜きポンチ６の回転調節も、駆動制御部３２によって制御される。駆動制御部３２の構成部分は検出装置３３，３４，３５ならびに評価・制御ユニット３６である。第１の検出装置３３によって打抜きポンチ６の回転角度および回転方向が監視され、第２の検出装置３４によってスピンドルナット１７の回転角度もしくは回転数および回転方向が監視され、第３の検出装置３５によってスピンドルナット１９の回転角度もしくは回転数および回転方向が関しされる。評価・制御ユニット３６は、これらの検出装置３３，３４，３５によって取得された情報をベースにして駆動モータ２２，２３を制御する。
【００３１】
また、駆動スピンドル１６，１８もしくは打抜きポンチ６の軸方向運動と回転運動とを重畳させることも考えられる。この目的のためには、スピンドルナット１７，１９が、互いに逆向きの回転方向で、しかも互いに異なる回転数で駆動されなければならない。
【００３２】
図３に示したような昇降駆動装置４５は駆動ユニット５４，５５を備えたスピンドル伝動装置５３を有している。駆動ユニット５４は駆動スピンドル５６とスピンドルナット５７とを有しており、駆動ユニット５５は駆動スピンドル５８とスピンドルナット５９とを有している。駆動スピンドル５６，５８も中空スピンドルとして形成されている。駆動スピンドル５６とスピンドル５７との間には、ねじ山螺合部６０が設けられており、駆動スピンドル５８とスピンドル５９との間には、ねじ山螺合部６１が設けられている。駆動スピンドル５６の内部には、ラム７０の形の力伝達エレメントが配置されている。このラム７０のワーク側の軸方向端部は工具支承部７と打抜きポンチ６とを備えている。ラム７０の反対の側の軸方向端部には、半径方向で拡張されて外側つばを形成している力導入エレメント６９がワンピースに、つまり一体に装備されている。この力導入エレメント６９には、スピンドル伝動装置軸線３１の方向で軸方向の付設部７７が続いている。
【００３３】
駆動スピンドル５６は、スピンドル伝動装置軸線３１の方向で有効となるラム７０との結合なしに、このラム７０に載着されている。相応して、駆動スピンドル５８もラム７０の軸方向の付設部７７に載置されている。駆動スピンドル５６，５８は力導入エレメント６９にのみ軸方向で有効に結合されている。このためには固定用ねじ７８が働く。これらの固定用ねじ７８は駆動スピンドル５６，５８を力導入エレメント６９に全ての方向で有効に位置固定する。スピンドル伝動装置軸線３１に対して直交する横方向では、駆動スピンドル５６，５８がそれぞれラム７０もしくは軸方向の付設部７７に遊びなく接触している。
【００３４】
駆動スピンドル５６，５８は駆動ユニット５４，５５の工具側のスピンドル伝動装置エレメントであり、スピンドルナット５７，５９はワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメントである。上記相違点は別として、図３に示した昇降駆動装置４５は図２に示した昇降駆動装置５と構成上一致している。図２および図３において、互いに対応する構成部分に対しては同じ符号が使用される。図２に示した特性とは異なり、図３に示した昇降駆動装置４５の力導入エレメント６９は昇降軸線８もしくはスピンドル伝動装置軸線３１の方向で打抜きポンチ６に形成された力の、駆動ユニット５４，５５への均一な分配しか行わない。打抜きポンチ６で有効となる横方向力は、ラム７０および軸方向の付設部７７の遊びなしの横方向支持に基づいて、ラム７０を介して駆動スピンドル５６へ導出され、さらに軸方向の付設部７７を介して駆動スピンドル５８へ導出される。
【００３５】
図４に示した昇降駆動装置８５の場合には、スピンドル伝動装置９３の駆動ユニット９４，９５の駆動スピンドル９６，９８が駆動モータ２２，２３のロータ２７，２８に変速機なしに、すなわちギヤレスに結合されている。駆動スピンドル９６，９８は駆動ユニット９４，９５のワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメントを形成している。駆動ユニット９４，９５のワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメントとしては、スピンドルナット９７，９９が設けられている。これらのスピンドルナット９７，９９は固定用ねじ１１８によって力導入エレメント１０９に取り付けられていて、これにより力導入エレメント１０９に力を伝達するように結合されている。力導入エレメント１０９は力伝達エレメントとして設けられたラム１１０とワンピースに、すなわち一体に形成されている。このラム１１０には、駆動スピンドル９６がルーズに、つまり昇降軸線８もしくはスピンドル伝動装置軸線３１の方向における摩擦接続または形状接続（係合による嵌合）の形成なしに、しかも昇降軸線８およびスピンドル伝動装置軸線３１に対して直交する横方向における遊び（図４に暗示的に示す）を持って装着されている。ラム１１０と駆動スピンドル９６との間のギャップには符号１２０が付与されている。
【００３６】
ラム１１０のワーク側の軸方向端部には、打抜きポンチ６を備えた工具支承部７が設けられている。駆動スピンドル９６，９８と、それぞれ対応するスピンドルナット９７，９８との間のねじ山螺合部には、符号１００，１０１が付与されている。その他の構成部分に関しては、図４においても図１〜図３の実施例の場合と同じ符号が使用されている。
【００３７】
打抜きポンチ６に軸方向ならびに横方向に形成された力は、力導入エレメント１０９を介して駆動ユニット９４，９５へ分配される。横方向力の導出時には、軸受けブシュ１１９が、２腕式のレバーを形成するラム１１０のための「旋回支点」として働く。
【００３８】
図５に示した実施例では、昇降駆動装置１２５が、駆動ユニット１３４，１３５を備えたスピンドル伝動装置１３３を有している。
【００３９】
図５に示した昇降駆動装置１２５の構造は、図２に示した昇降駆動装置５の構造にほぼ一致している。中空スピンドルとして形成された駆動スピンドル１３６，１３８は、それぞれねじ山螺合部１４０，１４１を介してスピンドルナット１３７，１３９を支承している。駆動スピンドル１３６，１３８は駆動ユニット１３４，１３５のワークに近い方のスピンドル伝動装置エレメントを形成しており、スピンドルナット１３７，１３９はワークから遠い方のスピンドル伝動装置エレメントを形成している。その他の構成部分に関しては、図５においても図１〜図４の実施例の場合と同じ符号が使用されている。
【００４０】
図２に示した特性とは異なり、図５に示した昇降駆動装置１２５の場合には、ラム１５０の形の力伝達エレメントが昇降軸線８もしくはスピンドル伝動装置軸線３１の方向で、駆動スピンドル１３６にしか支持されていない。この場合、ラム１５０を支持するためには、このラム１５０に設けられた外側つば１５１が働く。この外側つば１５１は半径方向で駆動スピンドル１３６内に係合している。なお、ラム１５０の外壁と駆動スピンドル１３６の内壁との間には、図５に暗示的に示したギャップ１６０が設けられている。
【００４１】
ラム１５０の、打抜きポンチ６とは反対の側の端部は、力導入エレメント１４９へ移行している。この力導入エレメント１４９はラム１５０に対して半径方向に拡張されていて、両駆動スピンドル１３６，１３８の間の移行範囲の内壁に、昇降軸線８およびスピンドル伝動装置軸線３１の方向に対して直交する横方向で遊びなく接触している。力導入エレメント１４９と駆動スピンドル１３６，１３８との間の、軸方向で有効となる結合は存在しない。
【００４２】
ラム１５０と力導入エレメント１４９との前記支承形式に基づき、力導入エレメント１４９は、打抜きポンチ６に昇降軸線８に対して直交する横方向に形成された力を駆動ユニット１３４，１３５へ均一に分配させるが、しかし打抜きポンチ６に昇降軸線８の方向で作用する力は分配しない。横方向力の導出時では、ラム１５０の軸受けブシュ１５９が「旋回支点」として働く。
【００４３】
図６に示したような昇降駆動装置１６５は、図２に示した昇降駆動装置５にほぼ相当している。昇降駆動装置５のコンポーネントに対して付加的に、昇降駆動装置１６５は軸方向のプリロード装置１６６を備えている。この軸方向のプリロード装置１６６はピストンロッド１６７を有している。このピストンロッド１６７は共通の力導入エレメント２９のところで、駆動スピンドル１６，１８により形成された構成ユニットに結合されている。ピストンロッド１６７の、反対の側の軸方向端部は、ピストン１６８を貫通している。ピストンロッド１６７は半径方向の張出し部１６９を有しており、この半径方向の張出し部１６９がピストン１６８に載着されている。
【００４４】
ピストン１６８は、駆動装置ハウジング２６に設けられたシリンダリング１７０内でスピンドル伝動装置軸線３１の方向に運動可能に案内されている。ピストンロッド１６７はピストン１６８に対して相対的にその長手方向軸線を中心にして回転可能である。ピストン１６８と駆動装置ハウジング２６もしくはシリンダリング１７０との間に形成された圧力室１７１は空気で充填されていて、シールエレメント１７２によって周囲に対してシールされる。
【００４５】
ワークの打抜き加工時では、駆動スピンドル１６と駆動スピンドル１８とから成る構成ユニットが昇降軸線８もしくはスピンドル伝動装置軸線３１の方向で、すなわち昇降軸線８もしくはスピンドル伝動装置軸線３１に沿った方向で、下方へ向かって運動する。駆動スピンドル１６，１８に結合されたピストンロッド１６７は同方向に向けられた運動を実施し、このときにピストン１６８を連行する。その結果、圧力室１７１内に存在する空気が圧縮される。圧力室１７１内の圧縮された空気クッションはピストン１６８とピストンロッド１６７とを介して駆動スピンドル１６，１８へ、さらにこれらの駆動スピンドル１６，１８を介して工具支承部７と打抜きポンチ６とへ、昇降軸線８およびスピンドル伝動装置軸線３１の方向で上方へ向けられた力を加える。
【００４６】
加工したいワークが打抜きポンチ６により負荷されると、昇降駆動装置１６５の、打抜きポンチ６に結合されたコンポーネントには、同じく昇降軸線８もしくはスピンドル伝動装置軸線３１の方向で上方へ向けられた力が形成される。打抜きポンチ６がワークを貫通すると、打抜きポンチ６およびこの打抜きポンチ６に結合された昇降駆動装置コンポーネントは、昇降軸線８もしくはスピンドル伝動装置軸線３１の方向で下方へ向けられた運動を衝撃的に実施しようと努める。このような衝撃的な運動は軸方向のプリロード装置１６６により加えられたプリロード力、すなわち圧力室１７１内の圧縮された空気により加えられたプリロード力により阻止される。これにより、加工したいワークが打抜きポンチ６によって貫通される際の昇降駆動装置１６５の、極端な負荷交番により特徴付けられた運転状態を開ループ式制御技術もしくは閉ループ式制御技術により制御することが簡単となる。
【００４７】
閉鎖された圧力室１７１の代わりに、圧力制御装置に接続されている圧力室も考えられる。図示の実施例において使用される空気に対して択一的な別の媒体としては、別の圧力媒体、有利にはガス状の圧力媒体が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】打抜き上側工具のための電気的な昇降駆動装置の第１の構造を有する打抜き機を部分的に断面して示す側面図である。
【図２】図１に示した昇降駆動装置の縦断面図である。
【図３】打抜き機の打抜き上側工具のための電気的な昇降駆動装置の第２の構造を示す縦断面図である。
【図４】打抜き機の打抜き上側工具のための電気的な昇降駆動装置の第３の構造を示す縦断面図である。
【図５】打抜き機の打抜き上側工具のための電気的な昇降駆動装置の第４の構造を示す縦断面図である。
【図６】打抜き機の打抜き上側工具のための電気的な昇降駆動装置の第５の構造を示す縦断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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