特許 6494042 中空円筒体を形成する装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6494042

(24)【登録日】2019年3月15日

(45)【発行日】2019年4月3日

(54)【発明の名称】中空円筒体を形成する装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 51/26 20060101AFI20190325BHJP

   B30B 15/28 20060101ALI20190325BHJP

   B21D 43/14 20060101ALI20190325BHJP

   B30B 13/00 20060101ALI20190325BHJP

【ＦＩ】

   B21D51/26 J

   B30B15/28 J

   B21D43/14 Z

   B30B13/00 N

   B21D51/26 P

【請求項の数】11

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-522501(P2016-522501)

(86)(22)【出願日】2014年6月26日

(65)【公表番号】特表2016-531000(P2016-531000A)

(43)【公表日】2016年10月6日

(86)【国際出願番号】EP2014063544

(87)【国際公開番号】WO2014207117

(87)【国際公開日】20141231

【審査請求日】2016年1月18日

(31)【優先権主張番号】102013106784.0

(32)【優先日】2013年6月28日

(33)【優先権主張国】DE

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】511240092

【氏名又は名称】シューラー プレッセン ゲーエムベーハー

【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈｕｌｅｒ Ｐｒｅｓｓｅｎ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(72)【発明者】

【氏名】ブレヒリング、 カルステン

(72)【発明者】

【氏名】アブト、 ヴィルフレッド

(72)【発明者】

【氏名】レーム、 トーマス

【審査官】 石川 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１２５８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２５４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−１２６５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１８０７８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−０５８０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２９７０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３０５５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７９０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３６９９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ５１／２６

Ｂ３０Ｂ １５／２８

Ｂ２１Ｄ ４３／１４

Ｂ３０Ｂ １３／００

Ｂ３０Ｂ １／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中空の円筒体（１１）を形成する装置（１０）であって、
円形軌道に沿って配置された複数のステーション（１２）であって、それぞれが１つのツール（１３）を備え、前記ツール（１３）は共通のツールキャリア（１４）上に配置された、複数のステーション（１２）と、
２つの枢動位置（Ｐ１、Ｐ２）の間を枢動することによって、２つの反転位置（ＵＡ、ＵＢ）の間での前記ツールキャリア（１４）の断続的な往復運動（Ｈ）を生成する、主駆動装置（１５）と、
前記ステーション（１２）の間で前記円筒体（１１）を移送するために配置された移送装置（２３）であって、軌道（Ｋ）に沿って配置される各１つの円筒体（１１）のための複数の保持手段（２８）を有する回転部（２４）を備える、移送装置（２３）と、
前記回転部（２４）の断続的な回転運動を生成するための別個の回転駆動装置（３０）と、
前記ツールキャリア（１４）が休止位置（ＵＡ）において停止されている限りにおいて前記回転部（２４）の回転運動が実行されるように、前記主駆動装置（１５）及び前記回転駆動装置（３０）を制御するために配置された、制御ユニット（１９）と、
を有し、
前記２つの反転位置（ＵＡ、ＵＢ）の間での前記ツールキャリア（１４）のストローク長は、前記主駆動装置（１５）の枢動範囲（Ｐ）に対応して変更可能であり、
前記制御ユニット（１９）は、前記ストローク長及び前記回転部（２４）の断続的な回転運動の速度に基づいて、前記ツールキャリア（１４）の断続的な往復運動（Ｈ）におけるオーバリフト（Ｚ）を最小化するように、前記主駆動装置（１５）及び前記回転駆動装置（３０）を制御する、
装置。

【請求項2】

前記回転駆動装置（３０）は、トランスミッションギヤ又は減速ギヤ（２）の介在なしに、前記回転部（２４）に接続された電気モータ（３１）を備えることを特徴とする、
請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記電気モータ（３１）はセグメントモータ、又はトルクモータ、又はサーボモータであることを特徴とする、
請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記主駆動装置（１５）は電気モータ又はサーボモータ（１８）を備えることを特徴とする、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の装置。

【請求項5】

前記制御ユニット（１９）は前記主駆動装置（１５）の電気モータ又はサーボモータ（１８）を枢動動作において制御し、その枢動範囲（Ｐ）はストローク長を指定することを特徴とする、
請求項４に記載の装置。

【請求項6】

前記回転運動の時間的進行と、前記往復運動の時間的進行とは別個に指定されることを特徴とする、
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の装置。

【請求項7】

前記移送装置（２３）は、前記回転部（２４）の回転位置（α_ｉ）を検知するために配置された位置センサ（３３）を備えることを特徴とする、
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の装置。

【請求項8】

前記移送装置（２３）は、前記回転部（２４）の位置、及び／又は角速度（ω）、及び／又は角加速度、及び／又は加速度変化を制御することを特徴とする、
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の装置。

【請求項9】

前記ツールキャリア（１４）が停止される間の休止フェーズ（Ｒ）は、２つの連続した、指定された回転位置（α_ｉ、α_ｉ＋１）の間で前記回転部（２４）を回転させるために前記回転駆動装置（３０）によって必要とされる移送フェーズ（Ｔ）と少なくとも同じ長さであることを特徴とする、
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の装置。

【請求項10】

２つの連続した、指定された回転位置（α_ｉ、α_ｉ＋１）の間で前記回転部（２４）を回転させるために前記回転駆動装置（３０）によって必要とされる移送フェーズ（Ｔ）の期間は調節可能であることを特徴とする、
請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の装置。

【請求項11】

中空の円筒体（１１）を形成する装置（１０）を動作させる方法であって、
円形軌道に沿って配置された複数のステーション（１２）であって、それぞれが１つのツール（１３）を備え、前記ツール（１３）は共通のツールキャリア（１４）上に配置された、複数のステーション（１２）を有し、
主駆動装置（１５）が２つの枢動位置（Ｐ１、Ｐ２）の間を枢動することによって、前記ツールキャリア（１４）の断続的な往復運動（Ｈ）が反転点（ＵＡ、ＵＢ）の間で開始され、
前記円筒体（１１）は、回転部（２４）によって円形軌道（Ｋ）に沿ってステーション（１２）の間を移送され、
前記回転部（２４）の断続的な回転運動が開始され、
前記ツールキャリア（１４）は、前記回転運動の開始の前に、前記主駆動装置（１５）を介して休止位置（ＵＡ）に移動されてそこで停止され、その後、前記回転部（２４）の前記回転運動が、回転駆動装置（３０）を介して実行され、
前記休止位置（ＵＡ）からの前記ツールキャリア（１４）の前記往復運動（Ｈ）は、前記回転部（２４）の前記回転運動が完了した後にのみ開始され、
前記２つの反転位置（ＵＡ、ＵＢ）の間での前記ツールキャリア（１４）のストローク長を調整するために、前記主駆動装置（１５）の枢動範囲（Ｐ）を制御し、
前記ストローク長及び前記回転部（２４）の断続的な回転運動の速度に基づいて、前記ツールキャリア（１４）の断続的な往復運動（Ｈ）におけるオーバリフト（Ｚ）を最小化するように、前記主駆動装置（１５）の前記枢動範囲（Ｐ）を設定する、
方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は中空円筒体を形成する装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、円筒体は、薄肉の金属板のコンテナ、例えばエアゾール缶、飲料缶、管材などの製造のために配置される。このプロセスの間、最初に、深絞り装置及び／又はロールアイアニング（ｒｏｌｌ ｉｒｏｎｉｎｇ）装置を用いて中空円筒体が生産され、当該円筒体は一方の軸端において閉じられており、他方の軸端において開いている。この円筒体は、コンテナの製造のための半製品としての役割を果たし、後続の形成プロセスの間に更に形成される。特にその底の領域及び／又は開いている軸端領域において、中空円筒体の形成を更に継続する必要がある。これは本発明による装置及び本発明による方法をそれぞれ用いて実現される。例えば装置はネッキングマシンであってもよい。

【0003】

一般に、そのようなネッキングマシンは複数のステーションを含む。１つのステーションは、加工ステーション及び／又は測定ステーション及び／又は検査ステーションとして構成されてもよい。従って各ステーションは、中空円筒体の加工のために、及び／又は、形状又は寸法の測定又は検査のために配置される。各ステーションはツールを含み、その場合、ステーションが加工ステーション、測定ステーション、検査ステーション、又はそれらの組み合わせであるかどうかに応じて、当該ツールは、加工ツール、及び／又は検査ツール、及び／又は測定ツールである。

【0004】

ステーションのツールは、共通のツールキャリア上に配置される。ツールキャリアは、中空円筒体を加工及び／又は測定及び／又は検査するために、移送装置の回転部に相対的に移動されてもよい。回転部を有する移送装置は、中空円筒体を１つのステーションから次のステーションに移動させるために配置される。円筒体のための適切な保持手段が回転部上に備えられる。回転部は断続的に移動され、それにより円筒体のそれぞれが１つのステーションから次のステーションに移動する。独国特許出願公開第１０２０１００６１２４８（Ａ１）号明細書では、回転運動のために回転駆動装置が備えられること、及び回転部に相対的なツールキャリアの往復運動のために専用の主駆動装置が備えられることが提案されている。主駆動装置を介して、例えば偏心駆動装置を用いて、正弦的往復運動が生成される。この往復運動から分離された場合、１つのステーションから次のステーションへの円筒体の回転駆動は非常に高速になり得、従ってツールキャリアの往復運動の有効往復動部分が増加する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０２０１００６１２４８（Ａ１）号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

この既知の装置及びこの既知の方法のそれぞれを考慮すると、本発明の目的は、装置及び方法のそれぞれの柔軟性を向上させる別の可能性の提供であると考えられてもよい。その場合、特に、ツールキャリアの同じ利用可能な最大ストロークを用いて、機械加工できる中空円筒体の最大高さを増加することが可能になる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この目的は、請求項１の特徴を示す装置を用いて、及び請求項１２の特徴を示す方法を用いて達成される。

【0008】

本発明の場合、反転位置の間でのツールキャリアの断続的な往復運動を生成するための主駆動装置が備えられる。ツールキャリアの運動は、具体的には正弦的でも余弦的でもなく、本発明によれば、ツールキャリアが休止位置にある場合の休止フェーズを含む。

【0009】

回転部を有する移送装置は、回転部の断続的な回転運動を生成するための別個の回転駆動装置を含む。円筒体は、回転部を介してステーションからステーションに、言わば断続的に移動される。回転部の回転運動は、ツールキャリアが休止フェーズの間にその休止位置において停止されている限りにおいて発生する。好ましくは、休止位置は、ツールキャリアの往復運動の間の反転位置に対応する。従って、全往復運動のほとんどを、中空円筒体を形成するための有効ストロークとして利用可能にすることができる。同じストローク長に対して、本発明の装置の実施形態及び本発明の方法のそれぞれを用いる場合、往復運動と回転部の運動とが機械的結合によって相互に依存する装置を用いる場合よりも、大きな軸方向高さを有する円筒体を加工することが可能である。２つの反転位置の間のストローク長を必要に応じて減少させること、又は円筒体の軸方向高さを適合させることも可能である。従って、装置及び方法のそれぞれは柔軟性があり効率的である。同様に、ツールキャリアの、その休止位置から回転部に向かう方向における作動運動の間の速度又は加速度は減少され得る。

【0010】

回転部の回転運動の、可能な最大の回転速度又は回転加速度に応じて、本発明によれば、軸方向で比較的高い円筒体についてさえ、大きな往復動速度を、従って大きな出力を実現することも可能である。

【0011】

更に、異なる運動フェーズについて、往復運動、及び／又はストローク速度、及び／又はストローク加速度、及び／又はストローク加速度の加速度変化を段階的に変えることが可能であり、その結果として例えば、ツールの運動が加工又は測定又は検査動作に適合され得る。例えば、休止位置から回転部に向かうツールキャリアの作動ストロークは、休止位置に戻る逆ストロークより低速にされてもよく、かつ／又はより低い加速度で実行されてもよい。

【0012】

ツールキャリアが停止される間の休止フェーズの期間は、可変的に指定及び／又は変更されてもよい。この結果として、円筒体の慎重な移送が有利であるか又は必要な場合に、回転部の移動運動又は回転運動を、より低い回転速度、より低い回転加速度、及び／又はより小さな加速度変化において実行することも可能である。

【0013】

本発明による装置を用いれば、更に、主駆動装置及び回転駆動装置の構造変更なしに、ステーションの数を変更することが可能である。

【0014】

主駆動装置及び回転駆動装置は好ましくは、運動を生成するための電気モータ、特にサーボモータ、トルクモータ、又はセグメントモータを含む。その場合、トランスミッション要素、特にギヤトランスミッション要素は、完全に省略されてもよい。従って、動作中の機械的摩耗が減少され得る。回転駆動装置を用いてターンテーブルを制御することによって、及び正確に位置付けることが可能であることによって、装置の製造中又は組み立て中の装置の部品の偏差を適合させることも可能であり、それにより装置の動作中の、中空円筒体の加工における動作不良又は誤りが最小にされるか又は排除されることが可能である。

【0015】

好ましくは、回転駆動装置は、トランスミッションギヤリング又は減速ギヤリングの介在なしに回転部に接続された電気モータ、例えばセグメントモータ、トルクモータ、又はサーボモータを含む。この結果として、特に低摩耗性の装置が実現され得る。

【0016】

更に、２つの反転位置の間のストローク長が調節可能である場合、有利である。例えば、主駆動装置の電気モータは、その回転軸の周りを完全に回転するようには運動され得ず、第１の枢動位置を表す第１の回転角と第２の枢動位置を表す第２の回転角との間を、そのように限定された角度又は枢動範囲内で枢動する。この結果として、ストローク長は、枢動範囲又は角度範囲が変更されることによって単純な様態で変更され得る。回転部に相対的なツールキャリアの往復運動の反転位置の相対位置を、別個に調節することも可能である。従って、装置の柔軟性は更に一層向上する。

【0017】

好ましい例示的実施形態では、回転運動の時間的進行と往復運動の時間的進行とは別個に指定される。例えば、回転運動の開始及び／又は回転運動の終了は、休止フェーズの開始又は休止フェーズの終了と時間的に一致する必要はない。本発明は単に、回転運動が時間的に休止フェーズの間に行われることを規定する。

【0018】

有利な一実施形態では、移送装置は、回転部の回転位置を検知するために配置された位置センサを含む。例えば位置センサを介して、例えば回転運動の終了を示す信号を生成することが可能であり、その結果、休止フェーズが終了し、ツールキャリアの往復運動が継続されてもよい。位置センサを介して、回転部上に配置された円筒体を各ステーション内での加工又は検査又は高精度測定のために位置付けることが可能である。好ましくは、ターンテーブルの位置が制御される。更に、角速度、及び／又は角加速度、及び／又は角加速度の加速度変化、及び／又は回転部の角加速度の加速度変化を制御又は設定することが可能である。

【0019】

ツールキャリアがその休止位置において停止される間の休止フェーズの期間は、好ましくは調節可能及び／又は指定可能である。加えて又は代替として、２つの連続した回転位置の間で回転部を回転させるために回転駆動装置によって必要とされる移送フェーズの期間を、調節及び／又は指定することも可能である。休止フェーズは移送フェーズと少なくとも同じ長さである。移送フェーズ及び／又は休止フェーズの期間の調節可能性（ａｄｊｕｓｔａｂｉｌｉｔｙ）又は指定可能性（ｓｐｅｃｉｆｉａｂｉｌｉｔｙ）により、装置及び本発明の方法のそれぞれを、それぞれの作動タスクに柔軟に適合させることが可能である。

【0020】

本発明による装置及び方法のそれぞれの有利な実施形態は、従属請求項及び明細書から推測することが可能である。明細書は本発明の本質的な特徴に限定されている。図面は補助的な参照のために使用されるべきである。以下、本発明の好ましい実施形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明による装置の第１の例示的実施形態の概略断面側面図である。

【図2】図１における装置の回転部の、図１における線ＩＩ−ＩＩに沿った平面図である。

【図3】回転部を駆動するための、図１及び図２における装置の回転駆動装置についての、例示的実施形態の概略断面側面図である。

【図4】回転部のための回転駆動装置の、別の例示的実施形態の概略断面側面図である。

【図5】実線による、本発明によるツールキャリアの往復運動の進行の、及び破線による、従来技術における往復運動の進行の概略図である。

【図6】異なる長さの休止フェーズを有する、ツールキャリアの往復運動の時間的進行の概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１は、中空円筒体１１を形成する装置１０を示す。中空円筒体１１は、先行するプロセスにおいて、深絞り及び／又はロールアイアニングによって、薄肉の金属板から製造されている。これらの円筒体は、一方の軸端において閉じられており、他方の軸端は開いている。中空円筒体１１は均一の材料からなり、好ましくは継ぎ目や接合部なしに一体で作られる。内側において、及び／又は外側において、それらはプラスチック材料の層でコーティングされてもよい。装置１０は、これらの中空円筒体１１を更に形成するために配置される。特に、中空円筒体の２つの軸端領域のうちの１つ、例えば開いている軸端領域は、その直径が変化されるような様態で形成される。従って、装置１０の例示的実施形態はネッキングマシンを表す。

【0023】

装置１０は、いくつかのステーション１２を含む。ステーション１２は、加工ステーション１２ａとして、あるいは検査又は測定ステーション１２ｂとして構成されてもよい。加工ステーション１２ａは加工ツール１３ａを含む。従って、測定又は検査ステーション１２ｂは、測定又は検査ツール１３ｂを含む。以下、加工ツール１３ａ、及び測定又は検査ツール１３ｂは、ツール１３と呼ぶ。

【0024】

ツール１３は、中央の縦軸Ｌの周りの軌道上に配置される。各ステーション１２に少なくとも１つのツール１３が割り当てられる。ツール１３を有するステーション１２は、好ましくは、縦軸Ｌの周りの円周方向において均等に配置される。

【0025】

装置１０はツールキャリア１４を含み、ツールキャリア１４上にツール１３が配置される。ツールキャリア１４は、縦軸Ｌと平行に移動可能であるように配置される。従って、ツール１３を有するツールキャリア１４は、第１の反転点ＵＡと第２の反転点ＵＢとの間での往復運動Ｈを実行可能である。これを実現するために、ツールキャリア１４は主駆動装置１５によって駆動される。従って、本例によるツールキャリア１４は、ガイド支柱１６に沿って摺動する様態で移動可能にガイドされる。ガイド支柱１６は、縦軸Ｌに対して同軸状に配置される。例示的実施形態では、図１に示すツールキャリア１４を支えるために、ガイド支柱１６上に第１の軸受１７が備えられ、当該軸受は場合によっては滑り軸受又は転がり軸受として構成される。

【0026】

主駆動装置１５は電気モータを、及び例示的実施形態では第１のサーボモータ１８を含む。主駆動装置１５は、例えば偏心駆動装置として、あるいはトグルレバー駆動装置などとして構成されてもよい。その場合、第１のサーボモータ１８は、主駆動装置１５の適切なギヤリングを介してツールキャリア１４に接続される。これにより第１のサーボモータ１８は、そのモータ回転軸Ｍの周りを回転するように駆動されることが可能になるだけでなく、サーボモータ１８を、第１の枢動位置Ｐ１と第２の枢動位置Ｐの間の枢動範囲Ｐ内を枢動する様態で、振動する様態で駆動することも可能になる。その場合、サーボモータ１８は、そのモータ回転軸Ｍの周りを完全に回転するようには運動せず、枢動位置Ｐ１、Ｐ２のそれぞれにおいてその回転方向を逆にし、それによりこれらの２つの枢動位置Ｐ１、Ｐ２の間を振動する様態で運動する。ツールキャリア１４の往復運動Ｈは、従って、サーボモータ１８の運動を介して実行される。往復運動Ｈを制御するために、主駆動装置１５は制御ユニット１９によって作動される。

【0027】

移送装置２３が、ステーション１２の間で円筒体１１を移送するために配置される。更に移送装置２３は、各ステーション１２内に円筒体１１を位置付けるために配置され、それにより円筒体１１は、ツール１３の反対側の各指定位置を占めるようになる。移送装置２３は、ツールキャリア１４に相対的に回転可能に支持される回転部２４を含む。例示的実施形態では、回転部２４は、滑り軸受又は転がり軸受として構成されてもよい第２の軸受２５を介して、中央支柱１６によって回転可能に支持される。この第２の軸受２５の代替として、又はそれに加えて、回転部２４は、図１によって概略的に示されるように、ツールキャリア１４の後側２６上で第３の軸受２７によって回転可能に運搬又は支持されてもよい。

【0028】

保持される各円筒体１１について、回転部２４又は移送装置２３は、保持手段２８を含む。保持手段２８は、ツールキャリア１４に面する側上で、例えば縦軸Ｌの周りの軌道Ｋ内に配置される。軌道Ｋの直径は、好ましくは、ツール１３が配置される軌道の直径と同じサイズである。例えば保持手段２８は、円筒体１１の軸領域、好ましくは閉じられた領域を受け入れる受け入れ凹部２８を有する。図示されていない締め付け手段、例えば締め付けジョーが、受け入れ凹部２９内の所望の位置において円筒体１１を所定の位置に保持する又は締め付けるために、受け入れ凹部２９内に備えられてもよい。保持手段２８は、好ましい例示的実施形態で提供されるのとは異なる様態で構成されてもよいということが理解される。

【0029】

移送装置２３及び回転部２４のそれぞれを介して、円筒体１１を１つのステーションから次のステーション１２に順次移送することが可能である。例示的実施形態では、回転部２４は、円形、円形状、又はリング形状の設計を有し、従って回転ディスク、回転リング、又はターンテーブルとも呼ばれてもよい。移送装置２３は、回転部２４を回転させるための回転駆動装置３０を含む。

【0030】

回転駆動装置３０は制御ユニット１９によって制御される。回転駆動装置３０は、独立した駆動装置として設計され、主駆動装置１５とは別個に作動されてもよい。従って、回転部２４の回転運動は、ツール部１４の往復運動Ｈとは機械的に分離しているように構成されてもよい。好ましくは、回転駆動装置はダイレクトドライブとして構成され、機械的トランスミッションの介在なしに回転部２４に直接接続されてもよい電気モータ３１、好ましくはサーボモータ又はセグメントモータを含む。この好ましい実施形態の代替として、回転駆動装置３０の電気モータ３１と回転部２４との間に機械的結合のためのトランスミッション３２を介在させることも可能である。

【0031】

回転部２４は、縦軸Ｌの周りの一方向の回転Ｄにおいて、各連続した回転位置α_ｉとα_ｉ＋２との間を断続的に進められる。これらの回転位置α_ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の数は、ツールホルダ上のステーション１２の数ｎに対応する。保持手段２８は、軌道Ｋに沿って規則的に配置される。この結果として、回転部２４は回転方向において、２つの連続した回転位置の間の回転角Δαだけ進められる。その場合、回転部２４は角速度ωで移動する。

【0032】

更に、装置１０は位置センサ３３を有する。位置センサ３３のセンサ信号は制御ユニット１９に送られる。従って、制御ユニット１９は、回転部２４の回転位置α_ｉを制御することが可能である。

【0033】

回転部２４の回転運動の時間的進行と、ツールキャリア１４の往復運動Ｈの時間的進行とは別個に指定又は調節されてもよい。これが可能な理由は、一方のツール１４及び主駆動装置１５と、他方の回転部２４及び回転駆動装置３０との間に厳密な機械的結合が存在しないからである。以下、ツールキャリア１４及び回転部２５の調整及び運動について、図５及び図６を参照して説明する。

【0034】

装置１０は運動プロセスを、時間ｔの関数として、又は高次のガイド角βの関数として実行可能である。そのようなガイド角βは、いくつかの異なる機械又はプレス又は移動システムなどの運動の調整のために使用されてもよい。従って運動の進行は、図５及び図６に示すように、ガイド角βの関数として、一般性の制限なしに表され得る。

【0035】

図５は、ガイド角βの関数としての運動の進行Ｂを破線で示す。この運動の進行Ｂは、従来技術の装置に対応する。ここでツールキャリア１４は、第１の反転位置ＵＡと第２の反転位置ＵＢとの間を正弦的又は余弦的に連続して移動される。第１の反転位置ＵＡにおいて、ツールキャリア１４は、第２の反転位置ＵＢにおけるよりも大きく回転部２４から隔たっている。

【0036】

２つの連続した回転位置α_ｉ及びα_ｉ＋１の間の移動運動、すなわち回転角Δαの周りの回転部２４の回転運動は、移送フェーズＴと呼ばれる時間を必要とする。この移送フェーズＴの間、他のどのツール１３も、割り当てられた円筒体１１と接触又は係合してはならず、なぜなら、さもなければ、全ての中空円筒体１１を有する回転部２４の回転が衝突なしには不可能だからである。図５に示すように、従来技術によるツールキャリアの運動Ｂの間、往復運動は移送フェーズＴの間も継続され、従って移送フェーズＴの間にオーバリフトＺが発生する。２つの反転位置ＵＡ及びＵＢの間で得られるストロークの全長からオーバリフトＺを引いた長さは、円筒体を形成するために利用可能な有効ストロークＮを形成する。図１から、オーバリフトＺはストロークの全長のかなりの部分を占めること、及び有効ストロークＮのためにはストロークの全長の約６０％〜８０％のみが利用可能であることが推測され得る。

【0037】

従って本発明によれば、主駆動装置１５は断続的に動作される。所望の有効ストロークＮを実現するために、ストロークの全長は、図５の実線によって示されるように減少されてもよい。それにより、必要なオーバリフトＺは大幅に減少する。本発明によれば、これは、ツールキャリア１４の往復運動が休止フェーズＲを含み、休止フェーズＲの間、ツールキャリア１４は休止位置にあることによって実現される。例示的実施形態では、休止位置は第１の反転位置ＵＡに対応する。休止フェーズＲの間、ツールキャリアは休止する。この休止フェーズＲの間にツールキャリア１４がその休止位置にある場合、回転駆動装置３０は回転部２４の回転運動を実行する。円筒体１１が２つの連続したステーション１２の間を移動され次第、制御ユニット１９は − 主駆動装置１５を介して − 休止位置ＵＡから第２の反転位置ＵＢまでの、及び第１の反転位置すなわち休止位置ＵＡに再び戻る、ツールキャリア１４の運動を開始する。このプロセスは、図５の実線によって示されるように周期的に繰り返される。

【0038】

２つの反転位置ＵＡ、ＵＢの間のストローク長は、本発明によれば非常に容易に変更され得る。主駆動装置１５のサーボモータ１８の枢動、振動駆動についての、２つの枢動位置Ｐ１、Ｐ２の間の枢動範囲Ｐを変更することによって、ストローク長は枢動範囲Ｐに対応して調節され得る。同様に、２つの反転位置ＵＡ、ＵＢは、２つの枢動位置Ｐ１、Ｐ２を変更することによって互いに別個に調節され得る。この結果として、極めて高度に柔軟な装置１０が実現される。

【0039】

ツールキャリア１４の往復運動Ｈを回転部２４の回転運動から分離することによって、移送フェーズＴは休止フェーズＲより短くもなり得る。しかし一般に、移送フェーズＴを短縮することによって、休止フェーズＲも、２つの反転位置ＵＡ、ＵＢの間のストローク長を減少させることなしに減少され得る（図６）。この結果として往復動速度が、従って装置の出力が増加され得る。図６は一例として、移送フェーズＴの期間を減少させることによって、休止フェーズＲがそれに対応して第１の持続時間値Ｒ１から第２の持続時間値Ｒ２に減少され得、従って − 同じストローク長を用いて − より大きな往復動速度が可能にされ得ることを示す。

【0040】

図３は、回転駆動装置３０の一例示的実施形態を示す。この場合、電気モータ３１は、トランスミッションを介在させることなしに回転部２４に直接結合される。電気モータ３１は、回転子３８と固定子３９とを有する。回転子３８及び固定子３９は、例においては、縦軸Ｌの周りに同軸状に配置される。その場合、回転子３８は、トルクに耐える様態で接続部品４０を介して回転部２４に接続される。図３による例示的実施形態では、接続部品４０は段付きリング部の形態を有するが、その修正においては任意のその他の所望の形態を有してもよい。本例によれば、接続部品４０は固定子３９の表側端上に延在し、このセクション内に、固定子３９の表側上で外側に向かって放射状に延在する。接続部品４０に対して同軸状に自在軸受４１が配置され、これを介して回転部２４は支持部４２によって支持される。例示的実施形態では、支持部４２は本質的に管形状を有し、電気モータ３１の周囲に同軸状に配置される。本例によれば、固定子３９は支持部４２に取り付けられる。

【0041】

電気モータ３１は中空軸モータとして構成され、従って円筒状自由空間が内側において作られ、この空間を通してガイド支柱１６が挿入されてもよい。この自由空間は、例えば駆動要素、電線、又はその他の供給線の挿入にも適している。また、駆動装置接続ロッドが、ツールキャリア１４の往復運動Ｈを生成するために、この自由空間を通過させられてもよい。

【0042】

図４は、回転駆動装置３０の修正された例示的実施形態を示す。この場合、電気モータ３１はいわゆるセグメントモータである。この実施形態では、ツールキャリア１４及び回転部２１のそれぞれについて大きな直径が実現され得、従って軌道Ｋに沿ったステーション１２の数が増加され得る。ステーション１２の数の増加に対応して、装置１０を用いて、多くの個別の加工ステップ及び／又は検査及び測定ステップを有するより複雑な形成プレスを実行することも可能である。

【0043】

このセグメントモータは、永久励磁型ディスク形状回転子３８を含む。セグメントモータの回転子３８はいくつかの極対を有し、各極対は逆向きに磁化された永久磁石を有する。その場合、磁化の方向は放射状方向、又は回転子３８の回転方向に対して接線方向であってもよい。固定子３９は、異なる数の、具体的にはより少ない数の極を有し、各極は電磁石によって形成される。図示された実施形態の代替として、セグメントモータは、回転子３８の周囲に同軸状に配置された固定子３９を有してもよい。ここに示された例示的実施形態では、固定子３９は、縦軸Ｌと平行な軸方向において回転子３８に隣接する。先の図３の例示的実施形態と同様に、これは支持部４３に取り付けられる。この例示的実施形態では、回転子３８は自在軸受４１に直接接続される。更に回転子は、トルクに耐える様態で接続部品４０を介して回転部２４と結合される。

【0044】

装置１０の全ての例示的実施形態において、縦軸Ｌは鉛直に又は水平に配置されてもよい。

【0045】

本発明は、中空円筒体１１を形成する装置１０に関する。装置は複数のステーション１２を有する。各ステーションにツール１３が割り当てられる。ツール１３は、共通のツールキャリア１４上に配置される。ツールキャリア１４は、主駆動装置１５を介して、２つの反転位置ＵＡ、ＵＢの間で移動され得る。この往復運動Ｈは断続的に実行される。２つの反転位置のうちの１つは、ツールキャリア１４が休止フェーズＲにおいて停止する休止位置を形成する。ツールキャリア１４が休止フェーズＲにおいて休止位置ＵＡ占めている間に、移送装置２３が、１つのステーション１２からそれぞれの次のステーション１２まで円筒体１１を移送する。

【符号の説明】

【0046】

１０ 装置
１１ 円筒体
１２ ステーション
１２ａ 加工ステーション
１２ｂ 検査及び測定ステーション
１３ ツール
１３ａ 検査及び測定ステーション
１４ ツールキャリア
１５ 主駆動装置
１６ ガイド支柱
１７ 第１の軸受
１８ 第１のサーボモータ
１９ 制御ユニット

２３ 移送装置
２４ 回転部
２５ 第２の軸受
２６ 後側
２７ 第３の軸受
２８ 保持手段
２９ 受け入れ凹部
３０ 回転駆動装置
３１ 電気モータ
３２ トランスミッション
３３ 位置センサ

３８ 回転子
３９ 固定子
４０ 接続部品
４１ 自在軸受
４２ 支持部

Δα 回転角
αｉ 回転位置
ω 角速度
Ｄ 回転方向
Ｈ 往復運動
Ｋ 軌道
Ｍ モータ回転軸
Ｎ 有効ストローク
Ｐ 枢動範囲
Ｐ１ 第１の枢動位置
Ｐ２ 第２の枢動位置
Ｒ 休止フェーズ
Ｒ１ 休止フェーズの第１の持続時間値
Ｒ２ 休止フェーズの第２の持続時間値
Ｔ 移送フェーズ
ＵＡ 第１の反転点
ＵＢ 第２の反転点
Ｚ オーバリフト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】