JPH0418961B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念部分
に記載したような、棒材を軸心一定に案内する装
置に関する。この場合軸心一定の案内とは、案内
すべき棒材の長手軸心とフレームの中心とが一致
したままであることを意味している。工作あるい
は加工機械において棒材を案内する場合、棒材の
外部形状が製作誤差の変動によつて変化している
場合でも、棒材がその長手軸心を一定した状態で
連続して案内することができるようにするには、
案内アームが浮遊して棒状の外部形状に追随して
揺動されることが望ましい。

特定の工作・加工機械においては軸心一定が要
求されるほかに、この種の棒材案内装置は棒材が
供給される工作・加工機械によつて棒材に与えら
れるたえまない厳しい振動を受け易く、そのため
案内装置はこの振動を吸収するように構成されな
ければならない。しかし案内アームと制御レバー
との間隔が大きくなればなる程、振動を減衰する
ように案内装置を形成することは難しくなる。

棒材案内装置の横断面を最小寸法で設計した場
合には、棒材が工作ないし加工されれる場所に極
めて接近させて案内装置を配置することが可能に
なるか、あるいはその場所の内に案内装置を配置
することが可能になる。しかしながらこのほつそ
りとした構造は案内装置の剛性を低下させるとと
もに、案内アームと制御レバーとの間隔を増大せ
しめその結果振動を減衰するという要求がますま
す増大されることになる。

棒材がその中を通して導かれる管状のフレーム
を有し、このフレームが案内すべき棒材に対して
平行な４本の軸を回転可能にかつ位置不動に収容
するような案内装置は、西ドイツ特許第2156125
号明細書で知られている。これら４本の軸は棒材
のまわりに一様に分布して配置されている。各々
の軸は内側に向けられた棒材用の案内アームを支
持している。４本の案内アームの間には棒材に対
する案内通路が形成されている。棒材を軸方向に
見ると、案内アームは案内装置の長手方向全長に
亘つて伸びている。各軸は案内装置の一端面側に
それぞれ１個のスプロケツトホイールを有し、そ
の場合これら全部のスプロケツトホイールには１
本の共通のチエーンが掛けられている。それらの
軸の１つには、そこに設けられているスプロケツ
トホイールのほかに、１個の制御レバーが取り付
けられている。シリンダによつて揺動されるこの
制御レバーは、この軸に固く連結されたスプロケ
ツトホイールおよびここに巻かれている共通チエ
ーンを介して、すべての案内アームを同時に一緒
に動かす同期運動を４本の軸に伝える。シリンダ
内の圧力媒体に対して制御レバーを弾力的に支持
することによつて、案内アームが浮遊した状態で
揺動される。

この装置の場合、案内装置の長手方向全長に亘
つて伸びている案内アームの幅が広いという欠点
がある。この案内装置は案内装置の入口端および
出口端において棒材が常にその全周において全面
で案内されることを保証できない。曲がつている
棒材は長手区間の２箇所あるいは３箇所だけが案
内アームに接触して保持される。そのため一方で
は上述した状態において棒材を中心に置いて案内
することは出来ず、他方では棒材の振動減衰が案
内装置の長手方向出口端部で常には保証されな
い。

本発明の目的は棒材の軸心一定の案内と振動減
衰の両方の課題を同時に達成することにある。

本発明によればこの目的は、案内アームと制御
レバーとの間にそれぞれ１つのねじりばねが設け
られており、案内アームとフレームとの間に振動
減衰部材が設けられていることによつて達成され
る。案内すべき棒材によつて発生される振動は、
案内アームから振動減衰部材に直接伝えられる。
本発明による案内アームはその幅が短いのでで、
棒材からの振動振幅がほぼ完全に振動減衰部材に
伝えられる程度に剛く形成されている。案内すべ
き棒材の長手方向に見て短いこの案内アームは、
案内装置の長手方向一端部の付近で、振動する棒
材の一横断平面内における締付け装置となつてい
る。各ねじりばねのばね定数は、予想される振動
および案内装置の通常運転における他の変位にお
いて、案内アームの浮遊揺動運動がその所属する
ねじりばねに吸収されるが制御レバーには伝えら
れないように、決められている。

特許請求の範囲２項に基づく有利な実施態様に
よれば、振動減衰部材は案内アームに対して個々
に調整できる摩擦力をもつた２つの摩擦面から成
つている。これらの摩擦面は好ましくは独立した
摩耗部材として形成されている。案内装置全体を
包囲するフレームの剛性は、その振動特性が第２
次的である程度の大きさである。

特許請求の範囲第３項に基づく本発明の実施態
様は次の観点を有利に組み合わせている。軸自体
をねじりばねとして形成することによつて、軸は
ほつそりとスマートに形成でき、案内装置の外部
形状を小さくできる。軸回りの伝達されるべきモ
ーメントはより小さくなる。これらの両方の観点
は、案内装置がかなり面取りされて形成された場
合、案内アームの案内特性および振動減衰特性を
改善する。

特許請求の範囲第４項に基づく本発明の実施態
様は案内、振動減衰および過負荷防止の構造要素
に対して有利な組合わせ方式を生ずる。調整装
置、特にそのスピンドルは軸受台を介してフレー
ムに支持されている。スピンドルはばねを介して
軸受台に支持されている。それゆえ調整装置はフ
レームに弾力的に支持されている。この組合わせ
方式の特徴は、主にハンドル、スピンドル、フレ
ームストツパ及び連接部片から成る調整装置にか
かるすべての力の合計が調整可能な最大限度を越
えた際にはじめて、過負荷が案内アーム全体を揺
り動かすので、有利である。

この理由から、断面が丸い棒材の一部に楕円形
がある場合に、相対的に小さな直径の箇所で個々
の案内アームが浮き上がることによつてこの楕円
形が案内装置の案内特性を必然的に悪くすること
はない。

制御レバーにかかるすべての力の合計が上述の
調整装置における予め調整された限界値を越える
程顕著な楕円形になつた場合にはじめて、全案内
アームが開く。各振動減衰部材の減衰特性は過負
荷を釈放するために決められた限界力に合わすこ
とができる。

以下図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。

第１図に示した棒材２の案内装置１はリング状
あるいは管状のフレーム３から構成され、このフ
レーム３の中には軸４，５，６が支持されてい
る。これらの軸４，５，６は、フレーム３の貫通
開口に対して平行に、位置不動にかつ回転可能に
そのリング壁の中には収容されている。従つてこ
れらの軸４，５，６は案内すべき棒材２に対して
も平行に配置されている。これらの軸４，５，６
から案内アーム７，８，９が突き出しており、こ
れらの案内アーム７，８，９は角形部３４を介し
て相対回転不能に軸４，５，６と連結されてい
る。これらの案内アーム７，８，９の全部は軸
４，５，６から内側に突き出しており、それらの
内側に向けられた端部にある案内板５４，５５，
５６によつて、棒材２のガイドを形成している。
棒材２の長手軸心３９が案内装置１の中心に合わ
されている。案内装置の一端には案内アーム７，
８，９が配置され（第１図参照）、他端にはそれ
ぞれの軸４，５，６に対して制御レバー２２，２
３，２４が設けられている（第３図参照）。これ
らの制御レバー２２，２３，２４は軸４，５，６
から外方に突き出しており、その動きは制御リン
グとして形成された同期装置２９によつて決めら
れている。そのため制御レバー２２，２３，２４
および案内アーム７，８，９の揺動位置はまとめ
て同時に中央調整できるようにされている。

軸４，５，６は案内アーム７，８，９と制御レ
バー２２，２３，２４との間にある（第２図参
照）。軸４，５，６の長手部分は、軸６を例とし
て示してあるように、トーシヨンバーとも呼ばれ
るねじりばね１６として形成されている。すべて
の軸４，５，６はそのようなねじりばね１６とし
て形成された長手部分を有している。案内アーム
７，８，９の範囲、即ち具体的に言えば案内アー
ム７，８，９とフレーム３との間には、すべての
軸４，５，６に対してまたはすべての案内アーム
７，８，９自体に対して振動減衰部材２０，２
１，５９，６０，６１，６２が設けられている。
棒材２の振動によつて案内アーム７，８，９に導
入された振動エネルギは振動減衰部材２０，２
１，５９，６０，６１，６２の摩擦面の間で熱に
変換される。

振動減衰部材２１の摩擦面は案内アーム９自体
の側面に形成されている。振動減衰部材２０の摩
擦面はブレーキブロツク１９の側面であり、この
ブレーキブロツク１９は片側がフレーム３に取り
付けられ、その突き出した部分の側面で案内アー
ム９に接している。ブレーキブロツク１９と案内
アーム９との十分な面接触を得るために、ブレー
キブロツク１９には二重にスリツト３２，３３が
切られている。これらのスリツト３２，３３によ
つて形成されたブレーキブロツク１９の可動部分
は、ばね１８によつて案内アーム９に押圧されて
いる。振動減衰部材５９，６０，６１，６２はそ
れぞれ交換可能な摩耗部材としてて形成された摩
擦板である。一方の摩擦板６０，６１はフレーム
３に、他方の摩擦板５９，６２は案内アーム７，
８，９ないし軸４，５，６に固くねじ止めされて
いる。交換可能な摩耗部材を採用する代わりに、
場所２０，２１からわかるように特別に表面処理
を施した摩擦面を設けることもできる。止めナツ
ト１７によつて締め付けられたばね１８はフレー
ム３に対する案内アーム９の揺動運動の際の減衰
特性を決定する。

すべての軸４，５，６はフレーム３において軸
受箇所３５，３６で二重に案内されている。軸６
はカラー４２を介してフレーム３に心合わせして
摩擦板６１，６２に支持されており、案内アーム
３に取り付けられた支持板３７によつてその軸方
向位置に固定されている。制御レバー２２，２
３，２４はそれぞれスプライン部分４０を介して
軸４，５，６の端部に取り付けられている。制御
レバー２２，２３，２４は、制御レバー２４の例
で示してあるように、ナツト４１によつて軸６の
上に取り付けられている（第２図参照）。既述し
たように、すべての案内アーム７，８，９は軸
４，５，６および所属する制御レバー２２，２
３，２４をを介して同期装置２９によつてまとめ
て同時に中央制御される。同期装置２９として、
フレーム３のフランジ状拡大部にある溝５０の中
に挿入されている制御リングが採用されている
（第３図参照）。

制御リングの中に調整可能に締め付け固定され
ている偏心ボルト４５，４６，４７がそれぞれの
制御レバーに対応して設けられている。これらの
偏心ボルト４５，４６，４７は各制御レバー２
３，２４，２５にある半径方向溝に係合されてい
る。偏心ボルト４５，４６，４７を回転すること
によつて各案内アーム７，８，９は、案内すべき
棒材が案内装置の中心にあるいは工作ないし加工
機械の中心に心出しされるように揺動できる。

同期装置２９として使用する制御リングはハン
ドル２５を介してスピンドル２６によつて回転さ
れる。スピンドル２６はフレーム３と向い合つて
軸受台３１で支持されており、この軸受台３１は
ヒンジ継手５７によつてフレーム３に連結されて
いる。スピンドル２６は連接部片２８を用いて制
御リング２９に連結されている。連接部片２８に
は雌ねじが切られており、スピンドル２６が回転
すると連接部片２８はスピンドル２６の上を移動
する。スピンドル２６は軸受台３１に環状カラー
５８によつて一軸方向において係止されている。
スピンドル２６の上における連接部片２８の移動
は制御リングの回転を生ずる。連接部片２８の移
動範囲は終端ストツパ４８，４９によつて制限さ
れている。

各案内アーム７，８，９がねじりばね１６によ
つて弾力的に支持されるほかに、この案内装置は
同期装置の中央制御及びばね３０によつて過負荷
から保護されている。環状カラー５８とは反対側
の軸受台３１においてスピンドル２６はばね３０
を介して軸受台３１に支持されており、ばね３０
によつてスピンドル２６は環状カラー５８をフレ
ームストツパ２７に向けて引き寄せている。

案内アームに過負荷が生じた場合、制御リング
は第３図において反時計方向に回転し、その場合
スピンドル２６はフレーム３に取り付けられた軸
受台３１を通してばね３０の力に抗して引つ張ら
れる。案内板５４，５５，５６はその走行面側を
傾斜されており（図示せず）、そのため入つてく
る棒材に対して漏斗体を形成している。

フレーム全体はボルト５１，５２，５３によつ
て工作あるいは加工機械（図示せず）に取り付け
られている。

案内装置の調整はハンドル２５を回転すること
によつて行われる。このハンドル２５の回転は、
連接部片２８の場所で、同期装置２９として使用
する制御リングの回転運動に変換される。棒材２
の長手軸心３９に対して同心的に配置された制御
リング２９の回転によつて、揺動運動が制御レバ
ー２２，２３，２４に引き起こされる。この揺動
運動は軸４，５，６を介して案内アーム７，８，
９に伝達される。ハンドル２５の回転はすべての
案内アーム７，８，９に同じ回転角度の揺動を生
ずる。その場合丸い棒材２は常に中心に案内さ
れ、しかもその長手軸心の位置は別の直径の値に
調整する際も不変のままである。

軸方向に移動する棒材を半径方向にかつ軸心一
定に案内するための本発明に基づく装置において
は、案内アーム７，８，９の各弾力支持が各案内
アームにおける揺動減衰作用を行うので、この各
弾力支持は有利である。その場合振動減衰部材お
よび後続連結されたばねを通つた案内アームの振
動運動の残りが、案内装置全体およびそれに伴つ
て他の案内アームに作用するだけである。

各案内アームの棒材からの浮き上りは、棒材の
横断面形状が調整された値から大きくずれている
場合だけしかできない。すなわちねじりばね１６
によつて受けられるすべての力の合計がばね３０
にかけられている予締付け力を越える場合だけし
か浮き上がらない。フレーム内において予想され
る棒材の振動により生ずる案内アームの振幅は、
各案内アームの減衰によつて別の案内アームには
影響を及ぼさない。

過負荷を防止するためのばね３０並びに振動減
衰用のばね１８はその予締付け力を調整できるよ
うにされている。これは、案内アームに摩擦モー
メントを発生するための垂直力をばね１８にかけ
ることによつて、過負荷防止装置を動作するため
に必要な限界荷重を決定できる。

本発明に基づく装置によれば、案内アームによ
り専ら棒材２の短い長さ部分が案内されるので、
棒材に存在している曲がりは実際上案内装置の減
衰特性に影響を与えない。

弾性作用を得るためのねじりばね１６などの弾
性構造によつて、軸だけでなくフレームの肉厚を
もより小さな寸法にできる。それによつて、案内
装置が一定した外径の場合、案内装置で案内する
ことができる棒材の外径範囲が広げられる。

以上に述べたように、本発明による棒材の案内
装置はその外部形状を小さくしつつ棒材を軸一定
に案内することができかつ棒材の振動を減衰する
ことができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく案内装置の端面図、第
２図は第１図における−線に沿う断面図、第
３図は第１図の反対側（制御および操作側）から
見た端面図である。 １…案内装置、２…棒材、３…フレーム、４，
５，６…軸、７，８，９…案内アーム、１６…ね
じりばね、１８…ばね、２２，２３，２４…制御
レバー、２０，２１，５９，６０，６１，６２…
振動減衰部材、２５…ハンドル、２６…スピンド
ル、２７…フレームストツパ、２９…同期装置、
３０…ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フレーム３とこのフレーム３の中に回転可能
   に支持された少なくとも３本の軸４，５，６とを
   有し、これらの軸４，５，６が棒材２の長手軸心
   ３９に対して平行に配置され、これらの軸４，
   ５，６の一端と固く接続された案内アーム７，
   ８，９が軸の内側に向けられてその自由端で棒材
   ２に接するようにされ、軸４，５，６の他端は揺
   動位置を調整できるようにされた制御レバー２
   ２，２３，２４を支持し、制御レバー２２，２
   ３，２４は同期装置２９を介して連結されている
   ような、棒材の案内装置において、案内アーム
   ７，８，９と制御レバー２２，２３，２４との間
   にそれぞれ１つのねじりばね１６が設けられてお
   り、案内アーム７，８，９とフレーム３との間に
   振動減衰部材２０，２１，５９，６０，６１，６
   ２が設けられていることを特徴とする棒材の案内
   装置。 ２ 振動減衰部材２０，２１，５９，６０，６
   １，６２のうちの一方の振動減衰部材２０，６
   ０，６１がフレーム３と相対回転不能に連結され
   ており、他方の振動減衰部材２１，５９，６２が
   案内アーム７，８，９または所属する軸４，５，
   ６と固く連結され、その際振動減衰部材２０，２
   １，５９，６０，６１，６２が対となつている摩
   擦面から成り、この対となつている振動減衰部材
   ２０，２１，５９，６０，６１，６２がその作用
   力を調整できるばね１８によつて互いに押し合わ
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の装置。 ３ 軸４，５，６自体がねじりばね１６として成
   形されており、制御レバー２２，２２３，２４お
   よび案内アーム７，８，９がこのねじりばねの相
   反する側に配置されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の装置。 ４ 同期装置２９にそれを調整するための調整装
   置２５，２６，２７，２８が付設され、調整装置
   ２５，２６，２７，２８がフレーム３に弾力的に
   支持されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第３項のいずれかに記載の装置。