JPH11320190A - 機械プレス - Google Patents
機械プレスInfo
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- JPH11320190A JPH11320190A JP11085008A JP8500899A JPH11320190A JP H11320190 A JPH11320190 A JP H11320190A JP 11085008 A JP11085008 A JP 11085008A JP 8500899 A JP8500899 A JP 8500899A JP H11320190 A JPH11320190 A JP H11320190A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
- B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
- B30B1/266—Drive systems for the cam, eccentric or crank axis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 機械パワープレスのための無限可変スラ
イド動作が、プレス駆動システム上に配置された差動装
置を用いることにより実現される。差動運動手段を用い
て、駆動システムに対して差動装置を回転させ、それに
より、差動装置の出力が駆動システムに対して増加ある
いは低減するようにしている。
イド動作が、プレス駆動システム上に配置された差動装
置を用いることにより実現される。差動運動手段を用い
て、駆動システムに対して差動装置を回転させ、それに
より、差動装置の出力が駆動システムに対して増加ある
いは低減するようにしている。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、機械プレスに関す
るものであり、特に、可変スライド動作調節装置に関
し、又、プレススライドの「動作−クランクシャフト
角」曲線を変更する方法に関する。
るものであり、特に、可変スライド動作調節装置に関
し、又、プレススライドの「動作−クランクシャフト
角」曲線を変更する方法に関する。
【従来の技術】打ち抜きプレス、絞り加工用プレスなど
の機械プレスは、クラウンとベッドを備えたフレームを
有している。スライドは、ベッドに向かいまた離れる運
動ができるようにフレーム内に支持されている。スライ
ドはクランクシャフトによって駆動され、クランクシャ
フトはスライドに接続されたコネクティングアームを備
えている。このような機械プレスが打ち抜き作業や絞り
作業のために広く用いられており、用途に応じてサイズ
や利用可能なトン数がかなり異なっている。機械プレス
を製造した後にスライド動作あるいはスライドの通常の
スライダクランク動作を変更する唯一の方法は、プレス
の部品やプレスの各部のサイズおよび歯車装置を新たな
ものに取り替えることである。加えて、装置に関する各
々の設定を変更するためには、レンチあるいは他の手工
具を使用する必要がある。プレス室における作業のある
タイプのものは、そのような手作業での調節をしなくて
も、スライダクランク動作を変更して、スライドの速度
やドエル(一時停止時間)を変化させることができると
いう利点がある。
の機械プレスは、クラウンとベッドを備えたフレームを
有している。スライドは、ベッドに向かいまた離れる運
動ができるようにフレーム内に支持されている。スライ
ドはクランクシャフトによって駆動され、クランクシャ
フトはスライドに接続されたコネクティングアームを備
えている。このような機械プレスが打ち抜き作業や絞り
作業のために広く用いられており、用途に応じてサイズ
や利用可能なトン数がかなり異なっている。機械プレス
を製造した後にスライド動作あるいはスライドの通常の
スライダクランク動作を変更する唯一の方法は、プレス
の部品やプレスの各部のサイズおよび歯車装置を新たな
ものに取り替えることである。加えて、装置に関する各
々の設定を変更するためには、レンチあるいは他の手工
具を使用する必要がある。プレス室における作業のある
タイプのものは、そのような手作業での調節をしなくて
も、スライダクランク動作を変更して、スライドの速度
やドエル(一時停止時間)を変化させることができると
いう利点がある。
【発明が解決しようとする課題】興味深いことに、機械
プレスの中には、スライドのある部分がスライドの運動
と同じ直線方向に油圧シリンダの油圧によって作動させ
られるようにされており、それによって、スライドの往
復運動の際にスライドの底部を更に上方向あるいは下方
向に制御することができるものがある。そのような構造
は、油圧シリンダや油圧印加手段のような付加的な部品
を必要とし、それに加えて、スライドと共に往復運動す
べき鉛管類や制御装置を必要とする。スライド上にその
ような付加的な質量が存在するために、運転時にプレス
のバランスに関して問題を引き起こすことがある。この
技術分野で必要とされているのは、スライドのスライダ
クランク動作を機械的に変更することができると共に、
すべての可動部品間の機械的な接続を維持するためにレ
ンチや手工具を使用しないでそれができることである。
プレスの中には、スライドのある部分がスライドの運動
と同じ直線方向に油圧シリンダの油圧によって作動させ
られるようにされており、それによって、スライドの往
復運動の際にスライドの底部を更に上方向あるいは下方
向に制御することができるものがある。そのような構造
は、油圧シリンダや油圧印加手段のような付加的な部品
を必要とし、それに加えて、スライドと共に往復運動す
べき鉛管類や制御装置を必要とする。スライド上にその
ような付加的な質量が存在するために、運転時にプレス
のバランスに関して問題を引き起こすことがある。この
技術分野で必要とされているのは、スライドのスライダ
クランク動作を機械的に変更することができると共に、
すべての可動部品間の機械的な接続を維持するためにレ
ンチや手工具を使用しないでそれができることである。
【課題を解決するための手段】本発明は、機械プレスス
ライド動作の制御を改善することにかかわるものであ
り、スライド動作−クランクシャフト角曲線の機械的な
制御を可能にする装置ならびに方法を実現することによ
ってそれを行い、それにより運転時のスライドの速度、
位置、ドエルを変更するものである。本発明は、駆動シ
ャフトとスライドのコネンションアームとの間に配置さ
れた差動装置を利用した無限可変スライド動作制御装置
を提供する。そのような差動装置は、そのような差動装
置を他の作動歯車に接続するリンクによって制御あるい
は調節されている。差動装置に接続されているリンクの
位置と歯車装置に対するそれらの特定の向きを変更する
ことにより、有効リンク長が調節され、それにより、ス
ライド動作のタイプが変更される。スライド動作の変更
を活用することにより、プレスに置かれる加工品に関わ
る製造に用いられる特定のダイの最適な性能を得ること
ができる。そのような有効リンク長の調節は、調節され
つつあるリンクの位置に関するパルスカウントを提供す
るエンコーダから、たとえば、油圧モータの使用によっ
て制御される。協同する歯車装置に対するリンクの有効
位置とプレススライドの差動装置の制御が決定される
と、有効プレススライド曲線が与えられる。本発明は、
その1つの形態として、フレームとベッドを含む機械プ
レスからなり、フレームとベッドは共に接続されてお
り、スライドはベッドに対向して往復運動をするように
フレームに接続されている。好適な実施形態では、クラ
ッチは従来の利用のようにやはりフライホイールに係合
され、フライホイールからのエネルギが駆動シャフト、
メインギア、制御される差動装置、クランクシャフト、
スライドコネクションアームを通してスライドに伝達さ
れる。差動装置機構の作用は、プレスのメインギアある
いは補助駆動ギアに接続されたリンク−リンクスパイダ
装置の位置を介して制御される。本発明の別の形態は、
プレスのメインギアあるいは駆動ギアの1つに接続され
たリンクあるいはリンクスパイダの有効位置および/あ
るいは長さを変化させるための油圧シリンダ、あるいは
スクリュー調節装置(すなわち、ネジ調節装置)、ある
いは他の手段を含むものである。リンクの相対的位置を
そのように変化させることにより、特定の用途におい
て、プレスの他の作動部の動作を差動装置によって制御
させることができる。本発明の無限可変スライド動作シ
ステムの利点は、機械プレスにおいて動作−クランクシ
ャフト角曲線を制御することができるようになり、特定
のプレスあるいは絞り加工作業に必用な様々な代わりの
スライド動作曲線を得ることができるということであ
る。特に興味深いのは、プレススライドのドエルを機械
的に変更し、それを特定の時間、又、クランクシャフト
あるいは駆動シャフトの回転の特定の期間、維持するこ
とができることである。本発明の他の利点は、メインギ
アとクランクシャフトの偏心部との間におかれた差動装
置を利用して、それに印加される動力を特定の仕方で制
御することができることである。本発明の更に別の利点
は、通常のスライダクランク動作とは異なるスライド動
作を実現して、最低部におけるスライドのドエルを25
°±15°以上増加させることができることである。本
発明の更に別の利点は、クラッチが、完全に係合した状
態を維持することができ、又、まったく機械的な接続装
置を介して、それからクランクシャフトとスライドへと
エネルギを伝達することができることである。本発明の
他の利点は、無限に可変なスライド動作を調節するのに
レンチや手工具を用いないで、使用されている制御リン
クの有効位置あるいは長さを制御する油圧モータを用い
て調節することができることである。本発明の更に他の
利点は、本システムにより、大きく延長されたスライド
ドエル期間に、ダイや金型がベッドに対して90゜の角
度で打ち(tap)あるいは絞る(draw)ことができるよ
うになることである。本発明の更に別の利点は、スライ
ドストロークの下側25パーセントにおいて、実質的に
一定のスライド速度およびダイ速度を実現することであ
る。本発明の更に別の利点は、スライドとクランクシャ
フトとの間のリンクを遮断することなく、過負荷衝突に
耐えることができることである。打ち抜きプレスは、プ
レスに置かれた物に起因する、又、他の理由による、膨
大な過負荷を引き受けることができる。クランクシャフ
トに接続されたスライドを備えた従来のプレスはそのよ
うな負荷に耐えることができるが、ストロークの調節の
ためにクランクシャフトとスライドとの間のリンクを備
えたプレスは、そのような過酷な過負荷に耐えるのは困
難である。本発明の他の利点は、高速プレスにおいて、
スライド動作を調節すると同時に、動的バランサを調節
することができることである。
ライド動作の制御を改善することにかかわるものであ
り、スライド動作−クランクシャフト角曲線の機械的な
制御を可能にする装置ならびに方法を実現することによ
ってそれを行い、それにより運転時のスライドの速度、
位置、ドエルを変更するものである。本発明は、駆動シ
ャフトとスライドのコネンションアームとの間に配置さ
れた差動装置を利用した無限可変スライド動作制御装置
を提供する。そのような差動装置は、そのような差動装
置を他の作動歯車に接続するリンクによって制御あるい
は調節されている。差動装置に接続されているリンクの
位置と歯車装置に対するそれらの特定の向きを変更する
ことにより、有効リンク長が調節され、それにより、ス
ライド動作のタイプが変更される。スライド動作の変更
を活用することにより、プレスに置かれる加工品に関わ
る製造に用いられる特定のダイの最適な性能を得ること
ができる。そのような有効リンク長の調節は、調節され
つつあるリンクの位置に関するパルスカウントを提供す
るエンコーダから、たとえば、油圧モータの使用によっ
て制御される。協同する歯車装置に対するリンクの有効
位置とプレススライドの差動装置の制御が決定される
と、有効プレススライド曲線が与えられる。本発明は、
その1つの形態として、フレームとベッドを含む機械プ
レスからなり、フレームとベッドは共に接続されてお
り、スライドはベッドに対向して往復運動をするように
フレームに接続されている。好適な実施形態では、クラ
ッチは従来の利用のようにやはりフライホイールに係合
され、フライホイールからのエネルギが駆動シャフト、
メインギア、制御される差動装置、クランクシャフト、
スライドコネクションアームを通してスライドに伝達さ
れる。差動装置機構の作用は、プレスのメインギアある
いは補助駆動ギアに接続されたリンク−リンクスパイダ
装置の位置を介して制御される。本発明の別の形態は、
プレスのメインギアあるいは駆動ギアの1つに接続され
たリンクあるいはリンクスパイダの有効位置および/あ
るいは長さを変化させるための油圧シリンダ、あるいは
スクリュー調節装置(すなわち、ネジ調節装置)、ある
いは他の手段を含むものである。リンクの相対的位置を
そのように変化させることにより、特定の用途におい
て、プレスの他の作動部の動作を差動装置によって制御
させることができる。本発明の無限可変スライド動作シ
ステムの利点は、機械プレスにおいて動作−クランクシ
ャフト角曲線を制御することができるようになり、特定
のプレスあるいは絞り加工作業に必用な様々な代わりの
スライド動作曲線を得ることができるということであ
る。特に興味深いのは、プレススライドのドエルを機械
的に変更し、それを特定の時間、又、クランクシャフト
あるいは駆動シャフトの回転の特定の期間、維持するこ
とができることである。本発明の他の利点は、メインギ
アとクランクシャフトの偏心部との間におかれた差動装
置を利用して、それに印加される動力を特定の仕方で制
御することができることである。本発明の更に別の利点
は、通常のスライダクランク動作とは異なるスライド動
作を実現して、最低部におけるスライドのドエルを25
°±15°以上増加させることができることである。本
発明の更に別の利点は、クラッチが、完全に係合した状
態を維持することができ、又、まったく機械的な接続装
置を介して、それからクランクシャフトとスライドへと
エネルギを伝達することができることである。本発明の
他の利点は、無限に可変なスライド動作を調節するのに
レンチや手工具を用いないで、使用されている制御リン
クの有効位置あるいは長さを制御する油圧モータを用い
て調節することができることである。本発明の更に他の
利点は、本システムにより、大きく延長されたスライド
ドエル期間に、ダイや金型がベッドに対して90゜の角
度で打ち(tap)あるいは絞る(draw)ことができるよ
うになることである。本発明の更に別の利点は、スライ
ドストロークの下側25パーセントにおいて、実質的に
一定のスライド速度およびダイ速度を実現することであ
る。本発明の更に別の利点は、スライドとクランクシャ
フトとの間のリンクを遮断することなく、過負荷衝突に
耐えることができることである。打ち抜きプレスは、プ
レスに置かれた物に起因する、又、他の理由による、膨
大な過負荷を引き受けることができる。クランクシャフ
トに接続されたスライドを備えた従来のプレスはそのよ
うな負荷に耐えることができるが、ストロークの調節の
ためにクランクシャフトとスライドとの間のリンクを備
えたプレスは、そのような過酷な過負荷に耐えるのは困
難である。本発明の他の利点は、高速プレスにおいて、
スライド動作を調節すると同時に、動的バランサを調節
することができることである。
【発明の実施の形態】本発明の上記および他の特徴およ
び利点、またそれらを達成する方法は、本発明の実施形
態に関する以下の説明を添付図面と共に考慮しながら参
照することにより一層明らかにされるであろう。幾つか
の図面において、対応する参照符号は対応する部品を示
している。ここに提供される例示は本発明の好適な実施
形態の1つを、1つの形態として説明するものであり、
そのような例示によって本発明の範囲がいかなる意味で
も限定されるとはみなすべきではない。まず、図面、特
に図1を参照すると、機械プレス10が示されており、
機械プレス10は、クラウン12と、ボルスタアセンブ
リ16が接続されたベッド部54と、クラウン部12を
ベッド部54に接続する直立部52とを有している。直
立部52はクラウン12の下側とベッド54の上側とに
接続されているか、あるいは、それらと一体とされてい
る。ダイ53がスライド51とベッド54との間に配置
されている。タイロッド(図示されていない)がクラウ
ン12と直立部52とベッド部54とを貫いて伸びてお
り、各端部がタイロッド(図示されていない)に取りつ
けられている。プレス駆動モータ43などの駆動機構が
プレスのクラウン12に取りつけられており、ベルト4
2によってフライホイール141に接続されている。そ
れにより、そのようなフライホイール141はクラッチ
/ブレーキ機構44に接続されて、回転エネルギがプレ
ス駆動シャフト45に伝達される。図1に示されている
ように、プレス駆動シャフト45は、メインギア49に
係合するピニオンギア6を両端に備えている。メインギ
ア49はクランクシャフト2に接続されており、クラン
クシャフトに支持された特定の接続具50がスライド5
1に取りつけられている。ダイ53は、スライド51と
ボルスタアセンブリ16の両方に1つずつ取りつけられ
ている。図1に示されているような機械パワープレス
は、クランクシャフト2上に偏心器(図示されていな
い)を備えている。接続具50とクランクシャフト2と
の間に偏心器を典型的な仕方で接続することにより、図
2の破線で示されるスライド動作曲線が実現される。こ
のタイプのスライド動作あるいはクランク動作は、すべ
ての機械プレスのうち大多数のものと同様である。図3
に示されているのは本発明に関する1つの図であり、特
に、図1の機械プレスの端面図であって、メインギア4
9がリンク69によってピボットリンク71に接続され
ている様子が示されている。ピボットリンク71はリン
クスパイダ70によって差動装置84に接続されてい
る。図4はこの接続の平面図および側面図を示してい
る。図5は、本発明の1つの特定の駆動機構の拡大図を
示すものであり、その図では、フライホイール141
は、駆動シャフトへのクラッチ44に接続されている。
ピニオン6がそれに接続されていて、メインギア49を
回転させる。図10はリンクメインギア長さ調節手段を
図示したものである。リンクメインギア長さ調節手段2
8は、例えば、油圧シリンダとすることができる。図6
は、リンクスパイダ長さ調節手段26を図示したもので
あり、それは、例えば、油圧シリンダとすることができ
る。メインギア49は図5に示されているようにボルト
61Aによって入力ギア差動装置60に固定されてお
り、又,ピニオン6によって定速で回転させられる。メ
インギア49および入力ギア差動装置60はクランクシ
ャフトブッシング65によって支持され、その周りを回
転する。入力ギア差動装置60は少なくとも1つのピニ
オン差動装置61を駆動し、後者はスパイダ差動装置6
3上のシャフト63A上で回転する。スパイダ差動装置
63はピニオン61を介してシャフト63Aを制御して
いる。スパイダ差動装置63はリンクスパイダ70によ
り制御されている。リンクスパイダ70は、クランクシ
ャフト2の周りにおけるスパイダ差動装置63の回転を
制御する。ピニオン差動装置61はギア出力差動装置6
2を駆動する。スパイダ差動装置63の回転が変化する
と、ピニオン差動装置61は出力ギア差動装置62の駆
動を変更し、スパイダ差動装置63の回転が入力ギア差
動装置60に逆方向に実質的につりあうことができる
と、出力ギア62を停止することができる。条件が適切
で、スライド51が下にあるときに差動装置によってク
ランクシャフト2の速度が遅くなったり停止したりする
と、スライド51は停止あるいはその状態に一時停止す
ることができ、従って、スライド動作曲線が変更され
る。スパイダ差動装置63の回転とメインギア49との
組み合わせにより、スパイダ差動装置がどのように制御
されているかに応じて、出力ギア差動装置62がメイン
ギア49より速くあるいは遅くなる。1つの特定の曲線
が図2に示されており、その図では、スライド51のド
エルは、下死点の位置の側でより長く保たれている。ド
エルについては他の時間および位置を設定することがで
きる。好適な実施形態では、スパイダ差動装置63の運
動がリンクスパイダ70によって制御されている。リン
クスパイダ70は枢動ピンによってリンクピボット71
に接続され、それを軸として枢動する。リンクピボット
71は図6の軸(位置「z」)の周りを枢動する。リン
クピボット71はリンクメインギア接続具69によって
枢動させられ、リンクメインギア接続具69は(この実
施形態では)メインギア49によって動かされている。
リンクメインギア接続具69はリンクピボット71を前
後に枢動させ、それによってリンクピボット71はスパ
イダ差動装置63に固定されたリンクスパイダ70を駆
動し、そのようにしてスパイダ差動装置63を制御し
て、クランクシャフト2に固定された出力差動装置62
の速度の変化を引き起こす。図7は本発明の差動装置8
4を示すものであり、その差動装置はスパイダ差動装置
ハウジング101を備えている。リンクスパイダ70が
取り付けられているのはこのハウジング101である。
図6に示されているように、ピボットリンク71に接続
されたリンクスパイダ70は、図8に示された構造によ
って、図6に示されているようなリンクピボット71上
のリンクスパイダ70の位置を変化させることにより、
前方および後方に調節することができ、様々なスライド
動作が実現される。図8に示されているように、リンク
スパイダ70はピンリンクスパイダ80によってピボッ
トリンク71に取りつけられており、後者はスクリュー
リンクスパイダ77に搭載されている。このスクリュー
リンクスパイダ77は3つの側面がピボットリンク71
に支持されており、保持具75によって正しい場所に保
持されている。スクリューリンク77の位置決めはネジ
(即ち、スクリュー)とナットリンクスパイダ78によ
ってなされる。スクリューリンクスパイダ77は、ピン
リンクスパイダ80(断面B−Bを参照)を有する部材
の一部である。ナットリンクスパイダ78を回転するこ
とにより、ネジ部が位置決めされる。このナットリンク
スパイダ78は加圧オイルが中に入っており、従って、
ナットリンクスパイダ78上のネジとスクリューリンク
スパイダ77との間に湿っていない間隙(オイルが供給
されていない間隙)ができるのを防止するためのロック
ナットが不要となる。ナットリンクスパイダ78はボル
トによってギアリンクピボット72に固定されており、
ギアは動力をナットリンクスパイダ78に伝達する。ギ
アリンクピボット72はピニオンリンクピボット73に
よって駆動され、後者は油圧モータに搭載されている。
油圧モータはその流体動力を動力ユニット(図示されて
いない)から獲得する。更に、図示されていないが、エ
ンコーダがピニオンリンクピボット73に搭載されてお
り、パルスをコントローラにフィードバックする。この
システムにおけるコントローラは、特定のパルスをカウ
ントすることにより、あるいは位置を他の仕方で決定す
ることにより、リンクスパイダ78の位置を制御し識別
する。ギアピボット72を回転させる油圧モータ74を
回転させる、即ち、運転することにより、スクリューリ
ンクスパイダ77の伸張あるいは収縮が発生する。リン
クスパイダが接続されたスクリューリンクスパイダ77
のそのような伸張および収縮は、リンクピボット71に
対するリンクスパイダ70の相対的な位置を変化させ
る。リンクスパイダ70とリンクピボット71との相対
的な位置を制御することにより、スライド51のドエル
の制御が達成される。図10に示されているように、ス
ライド51のドエルの制御は、リンクスパイダ70ある
いはリンクメインギア69の長さを変更することによっ
ても達成することができる。リンクスパイダの長さの調
節は、リンクスパイダ長さ調節手段26(例えば、油圧
シリンダ)を作動させることによって達成することがで
きる。同様に、リンクメインギア69の長さは、メイン
ギア長さ調節手段28(例えば、油圧シリンダ)を作動
させることにより調節することができる。図9に示され
ているように、差動装置をクランクシャフト2ではなく
プレス駆動シャフト5に配置する別の実施形態を用いる
こともできる。この場合、図1に示されているように、
対になった駆動機構をプレスが利用する場合でも、シス
テムは差動装置を2つではなく1つ必要とするだけであ
る。これは更にコストと部品総数を低減する。偏心クラ
ンクシャフト2のスパイダに対するタイミングに関する
特定の問題がスパイダや駆動シャフト5の差動装置に発
生する。加えて、速度を低減する必要が生じるかもしれ
ず、それは、リンクスパイダ97とクラッチ44との間
に遊星歯車装置95を設けることによって達成できるで
あろう。メインギアとピニオン6の比が変化すると、遊
星歯車装置における比が変化する。リンクスパイダ97
とスパイダ差動装置63との間における速度の低減も要
求されるかもしれない。すべてのケースまたすべての実
施形態において、差動装置84は、クランクシャフト2
の回転につりあわなければならず、あるいはクランクシ
ャフト2の位置に応じて特定の速度変化をしなければな
らない。言いかえれば、入力側が完全に一回転すると、
差動装置の出力側も完全な回転が1回転発生する。駆動
シャフトスパイダ差動装置の動作が適切に変化されれ
ば、図2に示されたような曲線を実現することができ
る。リンクスパイダ70上のピボットの位置を調節する
ことにより、2つの曲線の間で無限に変化するスライド
曲線動作が実現されるであろう。更に、この調節はコン
トロールパネルあるいは遠隔のパーソナルコンピュータ
を介して行うことができる。付加的な利益として、差動
装置をクランクシャフトではなく駆動シャフト上に配置
すれば、接続具間に1個の動的バランサを配置してスラ
イド動作を変更することができ、そのバランサはクラン
クシャフトから駆動されることにより自動的に調節され
るものとすることができる。従って、動的バランサを調
節するための付加的な機構は全く必用とされない。本発
明は好適な設計を有するものとして説明されたが、本発
明は開示の主旨ならびに範囲内で更に修正することがで
きる。従って、本出願は、本発明の一般原理を用いた本
発明のいかなる変形、用途、あるいは適用をも含むもの
とする。更に、本出願は、本開示からの乖離であって
も、本発明が関係する技術分野における既知のあるいは
習慣的に行われている乖離の範囲に入るもの、また、添
付の特許請求の範囲内のものをも含むものとする。
び利点、またそれらを達成する方法は、本発明の実施形
態に関する以下の説明を添付図面と共に考慮しながら参
照することにより一層明らかにされるであろう。幾つか
の図面において、対応する参照符号は対応する部品を示
している。ここに提供される例示は本発明の好適な実施
形態の1つを、1つの形態として説明するものであり、
そのような例示によって本発明の範囲がいかなる意味で
も限定されるとはみなすべきではない。まず、図面、特
に図1を参照すると、機械プレス10が示されており、
機械プレス10は、クラウン12と、ボルスタアセンブ
リ16が接続されたベッド部54と、クラウン部12を
ベッド部54に接続する直立部52とを有している。直
立部52はクラウン12の下側とベッド54の上側とに
接続されているか、あるいは、それらと一体とされてい
る。ダイ53がスライド51とベッド54との間に配置
されている。タイロッド(図示されていない)がクラウ
ン12と直立部52とベッド部54とを貫いて伸びてお
り、各端部がタイロッド(図示されていない)に取りつ
けられている。プレス駆動モータ43などの駆動機構が
プレスのクラウン12に取りつけられており、ベルト4
2によってフライホイール141に接続されている。そ
れにより、そのようなフライホイール141はクラッチ
/ブレーキ機構44に接続されて、回転エネルギがプレ
ス駆動シャフト45に伝達される。図1に示されている
ように、プレス駆動シャフト45は、メインギア49に
係合するピニオンギア6を両端に備えている。メインギ
ア49はクランクシャフト2に接続されており、クラン
クシャフトに支持された特定の接続具50がスライド5
1に取りつけられている。ダイ53は、スライド51と
ボルスタアセンブリ16の両方に1つずつ取りつけられ
ている。図1に示されているような機械パワープレス
は、クランクシャフト2上に偏心器(図示されていな
い)を備えている。接続具50とクランクシャフト2と
の間に偏心器を典型的な仕方で接続することにより、図
2の破線で示されるスライド動作曲線が実現される。こ
のタイプのスライド動作あるいはクランク動作は、すべ
ての機械プレスのうち大多数のものと同様である。図3
に示されているのは本発明に関する1つの図であり、特
に、図1の機械プレスの端面図であって、メインギア4
9がリンク69によってピボットリンク71に接続され
ている様子が示されている。ピボットリンク71はリン
クスパイダ70によって差動装置84に接続されてい
る。図4はこの接続の平面図および側面図を示してい
る。図5は、本発明の1つの特定の駆動機構の拡大図を
示すものであり、その図では、フライホイール141
は、駆動シャフトへのクラッチ44に接続されている。
ピニオン6がそれに接続されていて、メインギア49を
回転させる。図10はリンクメインギア長さ調節手段を
図示したものである。リンクメインギア長さ調節手段2
8は、例えば、油圧シリンダとすることができる。図6
は、リンクスパイダ長さ調節手段26を図示したもので
あり、それは、例えば、油圧シリンダとすることができ
る。メインギア49は図5に示されているようにボルト
61Aによって入力ギア差動装置60に固定されてお
り、又,ピニオン6によって定速で回転させられる。メ
インギア49および入力ギア差動装置60はクランクシ
ャフトブッシング65によって支持され、その周りを回
転する。入力ギア差動装置60は少なくとも1つのピニ
オン差動装置61を駆動し、後者はスパイダ差動装置6
3上のシャフト63A上で回転する。スパイダ差動装置
63はピニオン61を介してシャフト63Aを制御して
いる。スパイダ差動装置63はリンクスパイダ70によ
り制御されている。リンクスパイダ70は、クランクシ
ャフト2の周りにおけるスパイダ差動装置63の回転を
制御する。ピニオン差動装置61はギア出力差動装置6
2を駆動する。スパイダ差動装置63の回転が変化する
と、ピニオン差動装置61は出力ギア差動装置62の駆
動を変更し、スパイダ差動装置63の回転が入力ギア差
動装置60に逆方向に実質的につりあうことができる
と、出力ギア62を停止することができる。条件が適切
で、スライド51が下にあるときに差動装置によってク
ランクシャフト2の速度が遅くなったり停止したりする
と、スライド51は停止あるいはその状態に一時停止す
ることができ、従って、スライド動作曲線が変更され
る。スパイダ差動装置63の回転とメインギア49との
組み合わせにより、スパイダ差動装置がどのように制御
されているかに応じて、出力ギア差動装置62がメイン
ギア49より速くあるいは遅くなる。1つの特定の曲線
が図2に示されており、その図では、スライド51のド
エルは、下死点の位置の側でより長く保たれている。ド
エルについては他の時間および位置を設定することがで
きる。好適な実施形態では、スパイダ差動装置63の運
動がリンクスパイダ70によって制御されている。リン
クスパイダ70は枢動ピンによってリンクピボット71
に接続され、それを軸として枢動する。リンクピボット
71は図6の軸(位置「z」)の周りを枢動する。リン
クピボット71はリンクメインギア接続具69によって
枢動させられ、リンクメインギア接続具69は(この実
施形態では)メインギア49によって動かされている。
リンクメインギア接続具69はリンクピボット71を前
後に枢動させ、それによってリンクピボット71はスパ
イダ差動装置63に固定されたリンクスパイダ70を駆
動し、そのようにしてスパイダ差動装置63を制御し
て、クランクシャフト2に固定された出力差動装置62
の速度の変化を引き起こす。図7は本発明の差動装置8
4を示すものであり、その差動装置はスパイダ差動装置
ハウジング101を備えている。リンクスパイダ70が
取り付けられているのはこのハウジング101である。
図6に示されているように、ピボットリンク71に接続
されたリンクスパイダ70は、図8に示された構造によ
って、図6に示されているようなリンクピボット71上
のリンクスパイダ70の位置を変化させることにより、
前方および後方に調節することができ、様々なスライド
動作が実現される。図8に示されているように、リンク
スパイダ70はピンリンクスパイダ80によってピボッ
トリンク71に取りつけられており、後者はスクリュー
リンクスパイダ77に搭載されている。このスクリュー
リンクスパイダ77は3つの側面がピボットリンク71
に支持されており、保持具75によって正しい場所に保
持されている。スクリューリンク77の位置決めはネジ
(即ち、スクリュー)とナットリンクスパイダ78によ
ってなされる。スクリューリンクスパイダ77は、ピン
リンクスパイダ80(断面B−Bを参照)を有する部材
の一部である。ナットリンクスパイダ78を回転するこ
とにより、ネジ部が位置決めされる。このナットリンク
スパイダ78は加圧オイルが中に入っており、従って、
ナットリンクスパイダ78上のネジとスクリューリンク
スパイダ77との間に湿っていない間隙(オイルが供給
されていない間隙)ができるのを防止するためのロック
ナットが不要となる。ナットリンクスパイダ78はボル
トによってギアリンクピボット72に固定されており、
ギアは動力をナットリンクスパイダ78に伝達する。ギ
アリンクピボット72はピニオンリンクピボット73に
よって駆動され、後者は油圧モータに搭載されている。
油圧モータはその流体動力を動力ユニット(図示されて
いない)から獲得する。更に、図示されていないが、エ
ンコーダがピニオンリンクピボット73に搭載されてお
り、パルスをコントローラにフィードバックする。この
システムにおけるコントローラは、特定のパルスをカウ
ントすることにより、あるいは位置を他の仕方で決定す
ることにより、リンクスパイダ78の位置を制御し識別
する。ギアピボット72を回転させる油圧モータ74を
回転させる、即ち、運転することにより、スクリューリ
ンクスパイダ77の伸張あるいは収縮が発生する。リン
クスパイダが接続されたスクリューリンクスパイダ77
のそのような伸張および収縮は、リンクピボット71に
対するリンクスパイダ70の相対的な位置を変化させ
る。リンクスパイダ70とリンクピボット71との相対
的な位置を制御することにより、スライド51のドエル
の制御が達成される。図10に示されているように、ス
ライド51のドエルの制御は、リンクスパイダ70ある
いはリンクメインギア69の長さを変更することによっ
ても達成することができる。リンクスパイダの長さの調
節は、リンクスパイダ長さ調節手段26(例えば、油圧
シリンダ)を作動させることによって達成することがで
きる。同様に、リンクメインギア69の長さは、メイン
ギア長さ調節手段28(例えば、油圧シリンダ)を作動
させることにより調節することができる。図9に示され
ているように、差動装置をクランクシャフト2ではなく
プレス駆動シャフト5に配置する別の実施形態を用いる
こともできる。この場合、図1に示されているように、
対になった駆動機構をプレスが利用する場合でも、シス
テムは差動装置を2つではなく1つ必要とするだけであ
る。これは更にコストと部品総数を低減する。偏心クラ
ンクシャフト2のスパイダに対するタイミングに関する
特定の問題がスパイダや駆動シャフト5の差動装置に発
生する。加えて、速度を低減する必要が生じるかもしれ
ず、それは、リンクスパイダ97とクラッチ44との間
に遊星歯車装置95を設けることによって達成できるで
あろう。メインギアとピニオン6の比が変化すると、遊
星歯車装置における比が変化する。リンクスパイダ97
とスパイダ差動装置63との間における速度の低減も要
求されるかもしれない。すべてのケースまたすべての実
施形態において、差動装置84は、クランクシャフト2
の回転につりあわなければならず、あるいはクランクシ
ャフト2の位置に応じて特定の速度変化をしなければな
らない。言いかえれば、入力側が完全に一回転すると、
差動装置の出力側も完全な回転が1回転発生する。駆動
シャフトスパイダ差動装置の動作が適切に変化されれ
ば、図2に示されたような曲線を実現することができ
る。リンクスパイダ70上のピボットの位置を調節する
ことにより、2つの曲線の間で無限に変化するスライド
曲線動作が実現されるであろう。更に、この調節はコン
トロールパネルあるいは遠隔のパーソナルコンピュータ
を介して行うことができる。付加的な利益として、差動
装置をクランクシャフトではなく駆動シャフト上に配置
すれば、接続具間に1個の動的バランサを配置してスラ
イド動作を変更することができ、そのバランサはクラン
クシャフトから駆動されることにより自動的に調節され
るものとすることができる。従って、動的バランサを調
節するための付加的な機構は全く必用とされない。本発
明は好適な設計を有するものとして説明されたが、本発
明は開示の主旨ならびに範囲内で更に修正することがで
きる。従って、本出願は、本発明の一般原理を用いた本
発明のいかなる変形、用途、あるいは適用をも含むもの
とする。更に、本出願は、本開示からの乖離であって
も、本発明が関係する技術分野における既知のあるいは
習慣的に行われている乖離の範囲に入るもの、また、添
付の特許請求の範囲内のものをも含むものとする。
【図1】図1は、本発明の無限可変スライド動作システ
ムを組み込んだ機械プレスの立面図である。
ムを組み込んだ機械プレスの立面図である。
【図2】従来のプレス(破線)と本発明のプレス(実
線)の両方に関する、動作−クランクシャフト角曲線を
示すグラフである。
線)の両方に関する、動作−クランクシャフト角曲線を
示すグラフである。
【図3】図1の機械プレスの一部の端面図である。
【図4】図1に示されたプレスの一部の平面図および側
面図である。
面図である。
【図5】本発明の駆動機構の実施形態の係合図である。
【図6】本発明の一形態のメインギアとリンクピボット
の接続を示す図である。
の接続を示す図である。
【図7】本発明に用いられる差動装置の実施形態の断面
図である。
図である。
【図8】油圧モータを用いた有効リンク位置長さ調節手
段を示した図である。
段を示した図である。
【図9】遊星歯車装置を用い、差動装置をプレス駆動シ
ャフトに接続した、本発明の別の実施形態の断面図であ
る。
ャフトに接続した、本発明の別の実施形態の断面図であ
る。
【図10】リンクメインギアとリンクスパイダの両方の
ための油圧シリンダ長さ調節手段を備えた、メインギア
とリンクピボットの接続を示す図である。
ための油圧シリンダ長さ調節手段を備えた、メインギア
とリンクピボットの接続を示す図である。
2 クランクシャフト 6 ピニオン 10 機械プレス 12 クラウン 16 ボルスタアセンブリ 42 ベルト 43 モータ 44 クラッチ 49 メインギア 50 接続具 51 スライド 52 直立部 53 ダイ 54 ベッド 62 ギア出力差動装置 63 スパイダ差動装置 69 リンク 70 リンクスパイダ 71 ピボットリンク 84 差動装置 141 フライホイール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スコット ジー. テンプル アメリカ合衆国,45869 オハイオ,ニュ ーブレーメン,エス. メインストリート 29
Claims (19)
- 【請求項1】 プレス駆動システムと、 動作的に前記駆動システムに接続された差動装置と、 を有するプレス。
- 【請求項2】 請求項1記載のプレスであって、前記プ
レス駆動システムが、 プレス駆動モータと、 第1の端部と第2の端部とを有する駆動シャフトであっ
て、前記第1の端部が前記プレスモータに接続されてい
る駆動シャフトと、 前記駆動シャフトの前記第2の端部に接続されたピニオ
ンと、 前記ピニオンにより駆動されるメインギアと、 第1の端部および第2の端部を有するクランクシャフト
であって、該クランクシャフトの前記第1の端部が前記
メインギアに接続されている、クランクシャフトと、を
有することを特徴とするプレス。 - 【請求項3】 請求項2記載のプレスであって、前記差
動装置が前記駆動シャフトに回転可能に支持されている
ことを特徴とするプレス。 - 【請求項4】 請求項2記載のプレスであって、前記差
動装置が前記クランクシャフトに回転可能に支持されて
いることを特徴とするプレス。 - 【請求項5】 請求項4記載のプレスであって、 前記差動装置を前記駆動システムに対して回転させるた
めの、又、それによって、前記差動装置の出力を前記駆
動システムに対して増加あるいは減少させるための差動
装置運動手段、を更に有することを特徴とするプレス。 - 【請求項6】 請求項5記載のプレスであって、前記差
動装置が、 前記メインギアに固着された入力ギア差動装置で、前記
クランクシャフトに回転可能に支持された入力ギア差動
装置と、 前記入力ギア差動装置に機械的に結合されたピニオン差
動装置と、 前記ピニオン差動装置を回転可能に支持するシャフト
と、 前記ピニオン差動装置に機械的に結合されたギア出力差
動装置と、 差動装置ハウジングと、を有することを特徴とするプレ
ス。 - 【請求項7】 請求項6記載のプレスであって、前記差
動装置が、更に、 前記入力ギア差動装置と前記ギア出力差動装置とに機械
的に結合された第2のピニオン差動装置と、 前記第2のピニオン差動装置を回転可能に支持する第2
のシャフトと、を有することを特徴とするプレス。 - 【請求項8】 請求項5記載のプレスであって、前記差
動装置運動手段が、 前記差動装置ハウジングに枢動可能に接続されたリンク
スパイダと、 第1の端部と第2の端部とを有し、該第2の端部におい
て枢動するピボットリンクであって、前記リンクスパイ
ダが接続されたピボットリンクと、 前記ピボットリンクの前記第1の端部に枢動可能に接続
されたリンクメインギアであって、該ピボットリンクを
前記第2の端部において前後に枢動させるリンクメイン
ギアと、を有することを特徴とするプレス。 - 【請求項9】 請求項8記載のプレスであって、前記リ
ンクメインギアが前記メインギアに枢動可能に接続され
ていることを特徴とするプレス。 - 【請求項10】 請求項8記載のプレスであって、前記
差動装置運動手段が更に、 前記リンクスパイダの位置を前記リンクピボットに沿っ
て変更するための調節手段、を有することを特徴とする
プレス。 - 【請求項11】 請求項10記載のプレスであって、前
記調節手段が、 油圧モータと、 前記油圧モータに搭載されたピニオンリンクピボット
と、 前記リンクスパイダの位置を制御し識別するためのコン
トローラと、 前記油圧モータの回転を示すパルスを前記コントローラ
に供給するためのエンコーダと、 前記ピニオンリンクピボットにより駆動されるギアリン
クピボットと、 前記ギアリンクピボットに固着されたナットリンクスパ
イダと、 前記ナットリンクスパイダにネジ込み接続されたスクリ
ューリンクスパイダで、3側面を前記ピボットリンクに
よって支持されたスクリューリンクスパイダであって、
該スクリューリンクスパイダと前記ナットリンクスパイ
ダとの間に湿ってない間隙を無くすために前記ナットリ
ンクスパイダが加圧オイルを中に入れているようにし
た、スクリューリンクスパイダと、 前記リンクスパイダを前記スクリューリンクスパイダに
枢動可能に接続するためのピンリンクスパイダと、 前記リンクピボットに接続された保持具であって、前記
スクリューリンクスパイダを前記ピボットリンク内の正
しい場所に保持する保持具と、を有することを特徴とす
るプレス。 - 【請求項12】 請求項10記載のプレスであって、前
記リンクスパイダが、更に、 前記リンクスパイダの長さを変更するためのリンクスパ
イダ長さ調節手段、を有することを特徴とするプレス。 - 【請求項13】 請求項12記載のプレスであって、 前記リンクスパイダ長さ調節手段が油圧シリンダを有す
ることを特徴とするプレス。 - 【請求項14】 請求項10記載のプレスであって、前
記リンクメインギアが更に、 前記リンクメインギアの長さを変更するためのリンクメ
インギア長さ調節手段を有することを特徴とするプレ
ス。 - 【請求項15】 請求項14記載のプレスであって、前
記リンクメインギア長さ調節手段が、油圧シリンダを有
することを特徴とするプレス。 - 【請求項16】 請求項3記載のプレスであって、前記
プレス駆動システムが、更に、 モータと、 前記モータにより駆動されるフライホイールと、 前記フライホイールに選択的に係合可能なクラッチと、 前記クラッチに固着された前記駆動シャフトと、 前記駆動シャフトに固着されたピニオンと、 前記ピニオンにより駆動されるメインギアと、 前記メインギアに固着された前記クランクシャフトと、
を有することを特徴とするプレス。 - 【請求項17】 請求項16記載のプレスであって、更
に、 前記クラッチに機械的に結合された遊星歯車装置と、 前記遊星歯車装置と前記差動装置とに枢動可能に接続さ
れたリンクスパイダと、を有することを特徴とするプレ
ス。 - 【請求項18】 プレス駆動システムと、 前記駆動システムに動作的に接続された差動装置と、 前記差動装置を前記駆動システムに対して相対的に回転
させるための、また、それによって、前記駆動システム
に対して相対的に前記差動装置の出力を増加あるいは減
少させるための差動装置運動手段と、を有するプレス。 - 【請求項19】 運転中の機械プレスにおけるスライド
動作を変化させる方法であって、 差動装置をプレス駆動システムに接続することと、 プレス駆動システムの回転速度に対して相対的にプレス
クランクシャフトの回転速度を交互に増加したり減少し
たりするために差動装置を用いることと、を含む、運転
中の機械プレスにおけるスライド動作を変化させる方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US7945298P | 1998-03-26 | 1998-03-26 | |
| US60/079452 | 1998-03-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11320190A true JPH11320190A (ja) | 1999-11-24 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11085008A Pending JPH11320190A (ja) | 1998-03-26 | 1999-03-26 | 機械プレス |
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- 1999-03-19 US US09/272,417 patent/US6453806B1/en not_active Expired - Lifetime
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