JP3234227B2

JP3234227B2 - 金属加工材料の冷間加工のためのプレス機

Info

Publication number: JP3234227B2
Application number: JP52604295A
Authority: JP
Inventors: ヴィンフリードバイゼル; エッケハルトシュルツェ; ハインツグロース; ディータービューデンベンダー; ハンス・ヴェルナークッチャアー
Original assignee: グレーベナープレッセンジステーメゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツングウントコンパニーコマンディットゲゼルシャフト
Priority date: 1994-04-09
Filing date: 1995-03-25
Publication date: 2001-12-04
Anticipated expiration: 2016-12-04
Also published as: EP0755323A1; US5823104A; WO1995027615A1; ATE166830T1; DE59502420D1; ES2120192T3; JPH09511452A; EP0755323B1; DE4412224A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、型押し加工、深絞り加工、押出し加工、圧
印加工、ホビング加工、あるいは精密内抜き加工によっ
て狭い許容範囲内の形状を提供可能でなければならな
い、金属加工材料の冷間加工のためのプレス機、特に、
表面品質の高い硬貨あるいはメダルの型押しのための且
つ請求項１の上位概念に記載された別の特有に定められ
た構成を備える硬貨あるいはメダル用型押しプレス機に
関する。

液圧によるアクチュエーター、通例、10⁶Nと10⁸Nとの
間の成形力を発揮可能な複動式の線状の液圧シリンダー
を有するこのようなプレス機は一般的に知られており、
例えば、工学の学問的な教科書、Billigmann/Feldmann
の「スエージとプレス」（“Stauchen und Pressen"）K
arl Hanser出版、ミュンヒェン、1973、第２版、352頁
以下において詳細に説明されている。

そのようなプレス機の通例の形態では、構造上の理由
からも人間工学上の理由（操作者のほぼ胸の高さへの作
業領域の配置）からも、プレス機の上型、例えばコイニ
ング・ダイを当該上型の型受容部を介して取り外し可能
に固定されている駆動シリンダーが作業領域の上方に配
置されており、一方で、加工されるべき加工材料のため
の支持体として用いられる下型が、作業領域をその下側
で規定し且つ冷間加工を施されるべき加工材料のための
支持体を形成する型受容部に配置されている。

プレス機の成形運転中に発生する反作用力を可能なか
ぎり小さい固有変形で吸収しなければならないプレス機
支持枠は、通例、基本形状が矩形であるそれ自体で閉じ
たフレームとして形成されている。当該フレームは、駆
動側のヨーク、支持体側のヨーク、及びこれらの両方の
ヨークを互いに連結させる側方の側壁部を有する。その
際、前記駆動シリンダーが、駆動側のヨークのフレーム
内部の下側に取り付けられており、且つ下型のための型
受容部が、プレス機支持枠の下部の支持体側のヨークに
軸方向に支持されている。

液圧で駆動されるプレス機の説明したかぎりでの（公
知の）構造では、駆動液圧シリンダーケーシングのわき
を通っている側壁部が互いに対して比較的に大きい間隔
をもたなければならないプレス機支持枠の、横方向の
（駆動液圧シリンダーの中心縦軸線に対して直角に測定
された広がりが比較的に大きく、その結果、プレス機支
持枠の駆動側及び支持体側のヨークの領域にも、両方の
ヨークを互いに連結させている、当該プレス機支持枠の
側壁部にも、ヨークの横断面を相応に拡大することによ
ってだけ緩和可能な大きな曲げモーメントが発生するこ
とが不都合である。その上に、側壁部がプレス力の影響
で大きく（弾性的に）伸ばされた状態になり、結果とし
て付加的なエネルギー消費が行われる。なぜならば、導
入されるパワーの相当な分が、プレス力が加工材料に伝
達され得るようにプレス機支持枠にいわばプレストレス
を与えるために必要とされるからである。

公知の構造のプレス機が、一定の厚さをもたなければ
ならない硬貨の型押しのために使用される限りは、この
ことは、型押し領域の両側に配置された固定ストッパー
を用いたストッパー規定によって達成される。その際、
当該固定ストッパーは、精密に調節されなければならな
い。しかしながら、そのようなストッパーは付加的な側
部の構造空間を必要とする。当該構造空間のために、プ
レス機支持枠は、相応に拡幅され且つ相応に補強されな
ければならなくなる。

その型押しのために所定の最小力も必要とする硬貨の
予め定められた厚さにストッパーを調節するために、連
続的な型押し運転が開始可能になる前に、時間のかかる
調節作業及び型押し試験が必要である。

従って、本発明の課題は、初めに述べた種類のプレス
機を次のように改良すること、すなわち、定められた最
大のプレス力にプレス機を構成することを前提条件とし
て、それにもかかわらず比較的に軽量でかつ比較的に空
間的な張出しの少ない構造をもつプレス機支持枠が、プ
レス機の運転中に比較的にわずかな軸方向及び横方向の
ひずみしか受けないように、かつ、プレス機が固定スト
ッパーを必要としない圧力コントロールされた運転に加
えて、利用可能なプレス力の広い範囲において、厳密に
変位コントロールされた運転も可能にするように改善す
ることである。

前記課題は、本発明により、請求項１の特徴とする構
成（ｄ）から（ｇ）によって解決される。

これに従う、プレス機支持枠への駆動液圧シリンダー
の以下のような構造上の一体化によって、すなわち基本
形状が円筒状であるシリンダーケーシングがプレス機支
持枠の駆動側のヨークを形成し且つ同様に当該シリンダ
ーケーシングの外被のその周囲領域によって、駆動側の
ヨークを支持体側のヨークと引張り固定して連結してい
るプレス機支持枠の側壁部の一部分をも形成するような
一体化によって、全体でプレス機支持枠のはるかにスリ
ムな且つ軸方向にも比較的にわずかに延長されただけの
構造が達成される。その際、プレス機支持枠の側壁部の
横断面が従来の構造のプレス機に匹敵する場合には、フ
レーム伸長が生じる。このフレーム伸長は、従来の構造
の場合に受け入れられるべきフレーム伸長の50％より小
さい。このことによるだけでもすでに、プレス機の圧力
供給ユニットの運転のために導入されるべき電気的なパ
ワーの大きな軽減が達成可能である。

電気的にインパルス制御されて増分する位置目標値設
定と機械的な位置実測値応答とによって作動するサーボ
弁を用いたその運動制御との組合わせにおいて、駆動ピ
ストンの、小さい面をもつ「クイックモーション」段部
と大きい面をもち且つ必要に応じて接続可能な「負荷ピ
ストン段部」とを有する駆動シリンダーの形態によって
も、必要に応じて変位制御されたプレス力の変化及びそ
のかぎりでは導入された駆動パワーの特に効率的な利用
が可能である。電子工学的な圧力センサーを用いた駆動
圧力の監視による駆動シリンダーピストンのサーボ制御
された運動制御との組合せにおいて、例えば、均等な表
面品質を有する硬貨の型押しが、次のようなとき、すな
わち未加工鋳造品の厚さが比較的に広い範囲にばらつい
ているときにも可能である。なぜならば、例えば、圧力
センサーの出力信号の微分処理により、どのピストン位
置でプレス機の上部父型が未加工鋳造品に打ち当たるか
を識別可能であり、その結果この位置が別の型押し過程
のための基準位置として利用できるからである。そのと
き、この別の型押し過程は、達成すべき彫りの深さに相
応に増分を厳密に変位制御されて実行可能である。

プレス機支持枠の最善の剛性を生み出す、請求項２に
従うプレス機支持枠の一体的な形態と比較すると、請求
項３及び４に従う二つの部分から成るプレス機支持枠の
形態は、簡単な製造可能性の利点をもち、それにもかか
わらず十分な機械的な安定性を有する。

請求項５から７の構成によって述べられる形態及び駆
動シリンダーピストンの構成によって、請求項８から10
の構成によって述べられる、低い出力圧力水準と高い出
力圧力水準とに圧力供給ユニットを構成することとの組
合せにおいて、プレス機の運転のためにプレス力の有利
な段階的な変化が達成され得る。

請求項11から15の構成によって、二つの異なる出力圧
力水準で使用可能な圧力供給ユニットの有利な形態が述
べられる。当該圧力供給ユニットは導入されたパワーの
特に有効な利用を可能にする蓄積・負荷技術によって作
動する。

請求項16から23の構成によって、プレス機の流体によ
る切替要素及び作用要素の構造的に簡単且つ機能的に有
利な形態が述べられる。当該形態は、駆動シリンダーの
クイック段部運転と負荷段部運転との間の迅速な切り替
えを可能にし、短く且つ抵抗の少ない流動路での流体調
整流の案内を生み出し、駆動シリンダーのクイック送り
から負荷送りへの並びに負荷送りから戻り運転への、瞬
間的な動きのない且つ十分に静かな切り替えを生み出
し、且つ、比較的に長い時間に渡ってのプレス機の確実
な運転を保証する。

請求項24から28の構成に従って形成されたエジェクタ
を用いて、以下のような、プレス機の（いわば同期式
の）運転が可能である。すなわち、型押しの完成したメ
ダルが、上部父型と下部父型との間にまだ挟み込まれた
ままで型押しリングから取り出され、且つ、上部父型の
ひき続いての持ち上げ及び下部父型の下降によって当該
メダルが解放される前に、プレス機の自由な作業領域に
おいてグリッパーによってつかまれる。

本発明に係るプレス機は、最大のプレス力を例えば４
×10⁶Nに構成した場合に最大のプレス力のほぼ１％だけ
の自重で実現可能であり、従来のプレス機と比較して、
従来のプレス機のパワー需要の単にほぼ30％のパワー需
要に相当する電気的に導入された駆動パワーによって運
転可能である。

プレス機器具の運動経過は自由にプログラム化可能で
あり、必要な場合にはエジェクタの運動経過も自由にプ
ログラム化可能である。その際、原則的には、プレスサ
イクルの任意の連続が達成可能である。そのプレスサイ
クル内で、プレス力は、最初の上昇ののち再び下降す
る。その後再び上昇しまた下降することが繰り返され、
また、プレス力のピーク値は、それぞれのサイクルの範
囲内で予め設定することができる。その際、圧力監視
は、いわば、サーボ弁のステッピングモーターの制御に
よって変位制御されるプレスサイクルの経過のための基
準として利用される。プレス機のそのようなプログラム
化されて制御される運転では、クイック送り運転から負
荷送り運転への効率的な切替可能的のために、駆動シリ
ンダーの駆動面の拡大によって比較的に高い周波数を達
成可能である。このプレス機は、以下のような自動式の
圧力制御された運転も可能である。すなわち、圧力監視
装置を用いて駆動圧力の増加から識別可能である、プレ
ス機型が未加工鋳造品にあたるところから、以下のとき
にそれぞれ送りステップインパルスがトリガーされる。
すなわち、増分送りステップの実行の後に圧力センサー
を用いて検知可能な駆動圧力がもはや、少なくとも特記
すべきほどは変化しないときである。その際、そのよう
な運転モードでは、連続する制御インパルスの間に経過
する時間間隔が恒常的に増大する。また、例えば硬貨が
型押しの「完成した」状態になっていることは、同様に
圧力センサー出力信号の評価をもとにして識別可能であ
る、送りステップから送りステップへの駆動圧力の増大
が、一定あるいはほぼ一定のままであることで識別でき
る。

型押し過程の制御のこの方法は、特に「原型」型押し
の実行に適している。当該「原型」型押しをもとにし
て、連続的に実行される型押し過程の、最善のプログラ
ム化のための情報が得られることになる。

当該プレス機が、いわゆる自由な打ち型、すなわち型
押しリングのない打ち型における硬貨あるいはメダルの
型押しのためにも、深絞り加工、押出し加工、圧印加
工、ホビング加工、及び精密打抜き加工のためにも、そ
れぞれの使用目的に意味に即して適合して使用可能であ
ることは、自明のことである。

本発明に係るプレス機のその他の詳細は、図面をもと
にした特有の実施形態の以下の記述からわかる。

図１は、硬貨及びメダル用型押しプレス機として構成
された、液圧による駆動シリンダーと液圧により駆動さ
れるエジェクタとを備える本発明に係るプレス機の全体
図であり、部分的にプレス機の中心縦軸線を含む半径方
向平面に沿った断面図で示されている。

図２は、図１に示すプレス機並びに圧力供給ユニット
の電気流体式制御装置の液圧回路図である。

図３は、図１の線III−IIIに沿う断面図である。

図４は、図２に示すプレス機制御装置の枠内に設けら
れたサーボ弁の半図式的な断面図である。

図5a及びｂは、それぞれ、図１に示すプレス機の機能
の説明のためのグラフである。

図１及び図２においてそれぞれ全体を10として示され
るプレス機は、説明の目的のために、表面品質の高い硬
貨あるいはメダルの型押しに適した型押しプレス機とし
て仮定されている。当該型押しプレス機では、例えば平
らな円板形の未加工鋳造品11が、型押し型枠の半径方向
の規定を形成するコインリング12内に配置されて、固定
されている下部父型13と駆動液圧シリンダー14を用いて
鉛直方向に移動させられる可動の上部父型16との間で、
型押しする冷間加工を受けることができる。当該冷間加
工は、硬貨またはメダルの前面及び裏面の低肉彫り（fl
ach−relieffrmig）状の型彫り及びそれらの縁彫りを
も行う。これらの彫りは、下部父型13、上部父型16、及
びコインリング12のそれぞれの相補的な形態によって予
め定められている。

プレス機10は、鉛直方向に延在する中心縦軸線17を有
する鉛直式プレス機として形成されており、前記中心縦
軸線17に沿って、未加工鋳造品11へ向けての上部父型16
のクイック送り運動及び作業送り運動、並びに当該未加
工鋳造品11から再び離れる方向への戻り運動が行われ
る。

プレス機10の特徴的な構成では、未加工鋳造品11に及
ぼすことができる当該プレス機の型押し力は最大４×10
⁶Nに定められている。

プレス機10は、全体を18として示されるプレス機支持
枠を有し、当該プレス機支持枠がそれ自体で閉じたフレ
ームとして形成されている。当該フレームは、駆動側の
（上部の）ヨーク19、支持体側のヨーク21、並びに駆動
側のヨーク19と支持体側のヨーク21とを引張り固定して
互いと連結させる側壁部23、24を有する。前記ヨーク19
には、駆動液圧シリンダー14が軸方向に支持されてお
り、前記ヨーク21には、下部父型13が型受容部22によっ
て（型押し過程中）軸方向に支持されている。前記側壁
部23、24は、型押し過程中に発生する反作用力を吸収す
る。

プレス機支持枠18は、基本形状として筒形のポット状
に構成された上部の支持枠部と、基本形状が筒形のブロ
ック状である下部のケーシング部27とを有する。前記上
部の支持枠部には、この支持枠部26が駆動シリンダー14
のケーシングを形成することによって、駆動液圧シリン
ダー14が一体化されている。前記下部のケーシング部27
の上側から、円の切片形の横断面を有し且つ高さの等し
い二つの支柱23′、24′が突き出ている。当該支柱2
3′、24′は、駆動側のヨーク19と支持体側のヨーク21
とを互いに連結させる側壁部23、24の下側の一部分を形
成する。両方の支柱23′、24′は、互いに向きあって配
置され且つ互いに平行に延在する内側の平坦な規定面2
8、29によって、プレス機10の窓状の作業領域31の側方
の境界を形成する。当該作業領域31の内部には、上部父
型16を担持する上部の型受容部32、コインリング12及び
これを担持する中空でない支持リング33、並びに下部父
型13及びこれを担持する下部の型受容部22が十分に手が
届くように配置されている。下部の支持枠部27は、支柱
23′、24′をも含めて、両方の内側の平坦な規定面28、
29の間に延在し且つ中心軸線17を含むプレス機支持枠18
の鉛直の縦方向中心平面34に関して対称に形成されてい
る。

このことは、駆動シリンダー14のピストン36が相対回
転しないようにするために当該駆動シリンダー14のケー
シングに設けられた、単に図式的に示されたスライドガ
イド37を無視すれば、駆動シリンダー14のケーシングと
プレス機支持枠18のヨーク19とを形成する上部の支持枠
部26についてもあてはまる。前記スライドガイド37は、
ピストン36の縦溝とスライド可能に形状拘束的に係合し
ており且つケーシングに固定されて配置されたガイド部
分を有する。

下部の支持枠部27と同一の外形（Ｄ＋2d）をもつ上部
の支持枠部26は、そのリング筒状の外被39のリング状の
平坦な末端面38によって、下部の支持枠部27の上方へ突
出した両方の支柱23′、24′の、プレス機支持枠の中心
縦軸線17に対して直角に延在する平坦且つ円の切片形の
末端面41、42に載置されており、且つ、プレストレスを
予め与えられた全部で四つの通しボルト43によって下部
の支持枠部27と固定されている。その際、これらの通し
ボルト43の全プレストレスは、駆動シリンダー14によっ
て発揮可能であり且つプレス機支持枠18のひずみが可能
な限り小さい状態でプレス機支持枠18によって緩和でき
なければならない最大の型押し力のほぼ２倍の値に相当
し、且つ四つの通しボルト43によって均等に配分されて
いる。従って、プレス機10が４×10⁶Nの最大型押し力を
発揮する、説明のために運ばれた当該実施形態の場合に
は、通しボルト43のそれぞれが２×10⁶Nのプレストレス
を予め与えられている。

図１の図面からわかるように、通しボルト43は長く延
びた引張棒として形成されている。当該引張棒は、下部
のケーシング部27の支柱23′、24′の横断面領域内に延
在する、下部のケーシング部27の貫通孔44を貫通し、且
つねじ付末端部46によって上部の支持枠部26の係留ねじ
に係留されている。当該係留ねじは、ケーシング外被39
の自由端面から形成された袋孔47に刻み付けられてい
る。通しボルト43のプレストレスは、テンションナット
48によって維持される。当該テンションナット48は、通
しボルト43にテンションを与えるために設けられた、下
部の支持枠部27の下側に突き出ている通しボルト43のね
じ部49とかみ合って係合しており、且つ、下部の支持枠
部27の下側の規定面51に支持される。

図３からわかるように、下部の支持枠部27を貫通して
いる孔44、及びこれらに対応する上部の支持枠部26のね
じ付袋孔47の中心軸線52は、半径ｒがｒ＝D/2＋ｄ−
ｄ′/2である孔円53上に位置する。その際、支柱23′、
24′の互いからの内のり間隔をＤで、支柱23′、24′の
半径方向の最大厚さをｄで、筒形のポット状の上部の支
持枠部26の外被39の厚さをｄ′で示している。

下部の支持枠部27の貫通孔44の配置は、支柱23′、2
4′の平坦な規定面28、29に対して直角に延在する、下
部の支持枠部27の鉛直の横方向中心平面に関して対称で
ある。

鉛直の横方向中心面54から測定して貫通孔44の中心軸
線52までの、実際上選択可能な最大限の包囲間隔α
_ｄは、孔44の以下の配置によって決められている。すな
わち、当該配置において、支柱23′または24′のそれぞ
れの平坦な規定面28または29に対して直角に測定され、
これらの平坦な規定面28または29からのそれぞれの中心
の孔軸線52までの距離（a_s）が、それぞれの支柱23′ま
たは24′の外側の筒状の外被面56または57からそれぞれ
の中心の軸線52までの半径方向の距離（a_r）と等しい。
この際、当然、以下のことが前提とされている。すなわ
ち、孔44とそれぞれの規定面28、29または56、57との間
に十分に材料があるように、通しボルト43の直径及び通
しボルト43によって貫通される孔44の直径が、上述の距
離a_s及びa_rの値とほぼ等しい。鉛直の横方向中心平面54
に沿って測定された、支柱23′、24′の最大の厚さがｄ
で示される場合に、比率d/Dの値に応じて、横方向中心
平面54から中心の孔軸線52までの方位間隔α_ｄの値は、
20゜とかろうじて40゜との間に達する。この値は、プレ
ス機支持枠18において有効なプレストレス力の適切な配
分のために十分である。

下部の支持枠部27のヨーク領域21には、全体を58で示
されたエジェクタが一体化されている。当該エジェクタ
は、複動式の線形の液圧シリンダーとして構成されてい
る。当該液圧シリンダーの、全体が59で示されたピスト
ンは、下部の型受容部22に係合し、また、型押しされた
硬貨あるいはメダルとコインリング12との係合を外すこ
とができる限りでは、上方へ向かって移動可能である。

プレス機10の駆動コンセプト及びプレス機10の機能的
な特性の説明のために、再び図２の液圧回路図を用い
る。図２では、図１及び図３をもとにしてプレス機の構
造上の形態に関してすでに説明された構造要素及び作用
要素には、図１及び図３における符号と同一の符号が付
されている。これらの符号は、図１及び図３をもとにし
た記述での参照符号をも含む。

アクチュエーターとして設けられた液圧シリンダー14
のピストン36は、ピストン棒61によって互いと固定され
ている異なる直径D₁及びD₂の二つのピストンフランジ6
2、63を有する。当該ピストンフランジ62、63は、異な
る直径に対応した孔段部64、66において圧力シールされ
て移動可能に案内されている。その際、ピストン棒61
は、両方の孔段部64、66を互いに連通させる中心の貫通
孔67を、圧力シールされて移動可能に貫通している。

図１と図２の図面に示すように上方から筒形のポット
状の支持枠部26に形成され且つケーシング蓋体68によっ
て圧力シールされて閉鎖されている、直径の小さいほう
の孔段部64内では、直径D₁の小さいほうのピストンフラ
ンジ62によって、上方の駆動圧力室69が、ピストン棒61
によって軸方向に貫かれた下方のリング状の駆動圧力室
71に対して、圧力シールされて可動に規定されている。
当該駆動圧力室71へは、全体を72で示された圧力供給ユ
ニットの一時的に生じる出力圧力が恒常的に接続されて
いる。当該圧力供給ユニットは、さまざまな値の最大出
力圧力で運転するように構成されている。

ケーシング蓋体68の中心の孔73を通って、当該孔73に
おいて圧力シールされて移動可能に、駆動シリンダー14
の駆動ピストン36のスリムなピストン棒74が外へ延びて
いる。当該ピストン棒74の自由端76は、ラックとして形
成されており、プレス機10の運転中に生じる当該ラック
の下降運動及び上昇運動によって、歯車77がどちらかの
回転方向に駆動され得る。当該歯車77と相対回転しない
ようにねじスピンドル78が結合されている。当該ねじス
ピンドル78は、プレス機10の上部父型16の運動制御のた
めに設けられたサーボ弁79の機械的な応答装置の作用要
素である。当該サーボ弁79は、駆動シリンダーピストン
36または上部父型16の位置の目標値の電気的に制御可能
な設定とラック歯車装置76、77による位置実測値の機械
的な応答とによって作動する。

以下にその機能をもとにしてさらに詳細に説明される
このサーボ弁79によって、小さいほうのピストンフラン
ジ62によって軸方向に可動に規定された上方の駆動圧力
室69が圧力の作用を受けることが可能であり、またその
かわりに除圧することも可能である。

上方の駆動圧力室69へ導入された圧力にさらされてい
る、小さいほうのピストンフランジ62のリング面81の大
きさA₁は、小さいほうのピストンフランジ62のリング面
82の大きさA₂の２倍の大きさである。当該リング面82に
おいて、小さいほうのピストンフランジ62は、同様に小
さいほうのピストンフランジ62によって軸方向に可動に
規定されている下方のリング状の駆動圧力室71内を支配
する、圧力供給ユニット72の出力圧力にさらされてい
る。

上部の支持枠部26の大きいほうの孔段部66において圧
力シールされて移動可能な、駆動シリンダーピストン36
の大きいほうのピストンフランジ63によって、両方のピ
ストンフランジ62及び63を互いに連結しているピストン
棒61によって軸方向に貫かれた別のリング状の駆動圧力
室83が、軸方向に可動に規定されている。当該駆動圧力
室83へは、同様にサーボ弁79及びこれに続いて接続され
た面切換制御弁84を介して圧力が導入可能であり、当該
圧力が、大きいほうのピストンフランジ63のリング面86
に作用している。当該リング面86の大きさA3は、小さい
ほうのピストンフランジ62の上側のリング面81の大きさ
A1よりもはるかに大きい。その際、プレス機10の特徴的
な構成では、比率A1/A3がほぼ1/8である。

さらに、大きいほうのピストンフランジ63によって、
リング状の駆動圧力室83に対して、無圧のリング室87が
圧力シールされて可動に規定されている。当該リング室
87は、液圧オイルによって満たされており、且つ、記号
によって「貯蔵タンク」として示された後置室（Nachla
ufraum）88との恒常的に連絡している連通を維持されて
いる。当該後置室は、構造上、大きいほうの駆動圧力室
83の上方の位置に配置されており、且つ、大きい流動横
断面を開放する状態にある後流弁（Nachstrmventil）
89を介して、大きな面で規定された駆動圧力室83と連通
可能である。

前記後置室は、オーバーフロー導管91を介して圧力供
給ユニット72の貯蔵タンク92と連通されており、且つ、
ケーシング蓋体68によって閉鎖されている上方の駆動圧
力室69と、大きな面で規定され且つピストン棒61によっ
て軸方向に貫かれた駆動圧力室83とによって収容可能な
最大の油体積の総計に少なくとも相当する収容能力を持
つ。それらの駆動圧力室への圧力作用によって、加工材
料11へ（下方へ）向けての駆動液圧シリンダー14のピス
トン36のクイック送り運動及び負荷送り運動が制御可能
である。

図１から最もよくわかるように、無圧のリング室87
の、ケーシングに固定された軸方向の規定は、大きい直
径D₂の孔段部66へ圧力シールされて且つ移動しないよう
に挿着されたスライドブッシュ94の上側のリング状端面
93によって形成されている。前記スライドブッシュ94
に、スライドブッシュ94を軸方向に貫通しているピスト
ン棒96を備える駆動ピストン36が、圧力シールされて移
動可能に案内されている。その際、ピストン棒96は、駆
動ピストン36が最も上の終端位置にある場合にもなおプ
レス機10の作業室31内へ短い末端部36′によって突き出
ており、ピストン棒96の直径は、下部の支持枠部27の上
方へ突き出た支柱23′、24′の横方向の間隔Ｄよりほん
の少しだけ小さく、他方また、前記距離Ｄは、スライド
ブッシュ94の外径に相当する大きいほうの孔段部66の直
径D₂よりいくらか小さい。その結果、前記ブッシュは、
その下側のリング状端面97の円の切片状の周縁領域によ
って、支柱23′、24′の平坦な末端面41、42に鉛直方向
に支持されている。

ピストン36が未加工鋳造品11へ向けてのクイック送り
行程及び（あるいは）負荷送り行程を行うときには、排
出流導管98を介して後置室88と直接に連通されている無
圧のリング室87から排出される液圧オイル量の体積は、
大きい面で規定されたリング状の駆動圧力室83へ流れ込
む液圧オイル量の体積のほぼ1/3から1/2に相当する。

以下で、サーボ弁79、面切換制御弁84、及び後流弁8
9、並びに、エジェクタ58の制御のために設けられてい
る別のサーボ弁99を用いたプレス及び型押し過程の制御
に立ち入る前に、まず第一に、さらに圧力供給ユニット
72の形態及び構成の詳細にふれる。当該圧力供給ユニッ
ト72は、プレス機10への圧力供給を例えば70barと例え
ば280barとの異なる二つの出力圧力水準に設定してお
り、且つそれに応じて低圧供給出力口101と高圧供給出
力口102をもつ。しかしながら、当該高圧供給出力口102
には、60barの低い出力圧力も供給可能である。

圧力供給ユニット72は、低圧タンク103と高圧タンク1
04とを有する。それらのタンク103、104は、それぞれ液
圧ポンプ106または107を用いて且つそれぞれ、逆止め弁
として示されているタンク負荷弁108または109を介して
負荷可能である。当該タンク負荷弁108または109は、低
圧タンク103または高圧タンク104の供給接続部111また
は112における圧力よりも付設されたポンプ106または10
7の圧力出力口における圧力が高いことによって開放状
態へ達し、且つ普段は遮断している。

それぞれの圧力タンク103または104が負荷され得る圧
力水準は、圧力限界値を調節可能なそれぞれの圧力制御
弁113または114によって決められている。両方の液圧ポ
ンプ106、107は、共通の電動駆動装置116を持つ。当該
電動駆動装置116は、両方の圧力タンク103、104の少な
くとも一方の出力圧力水準が、それぞれの圧力制御弁11
3または114によって確定された圧力限界値よりも例えば
５％低い値に落ちた状態になるとそのつどスイッチを入
れられ、この圧力限界値を越えるやいなや再びスイッチ
を決られる。

これに関連した、ポンプ駆動装置116の自動式の制御
の種類は、調節可能なヒステリシスを有する二つの圧力
スイッチ117、118によって具体的に説明される。

高圧タンク104の出力圧力水準を決める圧力制御弁114
の出力口110は、低圧ポンプ106の圧力出力口に接続され
た、低圧タンク103の出力圧力水準を決める圧力制御弁1
13の入力口115と連通されている。従って、圧力制御弁1
13は、高圧タンク104の圧力制御弁114と液圧に関して直
列に接続されている。

両方の圧力制御弁113、114のこの液圧に関する直列接
続によって、高圧タンク104が負荷を必要としない低圧
タンク103の負荷局面の進行中において、高圧タンク104
に付設された液圧ポンプ107が低圧タンク103の負荷のた
めにも寄与することが達せられる。

低圧タンク103の供給接続部111と圧力供給ユニット72
の低圧供給出力口101との間には、（第一の）圧力供給
制御弁119が接続されている。当該圧力供給制御弁119
は、２ポート２位置切換電磁弁として形成されている。
当該２ポート２位置切換電磁弁は、弾性的に中心合わせ
された（遮断している）基本位置０をもち、且つ、プレ
ス機10の運転制御のために設けられた電子工学的な制御
ユニット120の出力信号による当該圧力供給制御弁119の
制御磁石121の作動によって、貫流位置Ｉへ切り替え可
能でである。当該貫流位置Ｉでは、低圧タンク103の供
給接続部111が圧力供給ユニット72の低圧供給出力口101
と直接に連通されており、従って、低圧タンク103の出
力圧力がこの低圧供給出力口101に供給されている。

２ポート２位置切換電磁弁として形成された第一の圧
力供給制御弁119に対しては、圧力補償された絞りとし
て形成された流量調整器122が並列接続されている。圧
力供給制御弁119がその遮断している基本位置０にある
ときにも、前記流量調整器122を介して、量の点ではわ
ずかの液圧オイル流が、一方では圧力供給ユニットの低
圧出力口101へ、他方では逆止め弁123を経て圧力供給ユ
ニット72の高圧出力口102へも流れることが可能であ
る。その際、この逆止め弁は、高圧出力口102における
圧力よりも低圧出力口101における圧力が相対的に高い
ことによって開放位置へ操作され、普段は遮断してい
る。

圧力供給ユニット72は、別に、２ポート２位置切換電
磁弁として形成された第二の（高）圧力供給制御弁124
を有している。当該圧力供給制御弁124は、高圧タンク1
04の供給接続部112と圧力供給ユニット72の高圧出力口1
02との間に接続されている。

この第二の圧力供給制御弁124の（弾性的に中心合わ
せされた）基本位置０は、その遮断位置であり、電子工
学的な制御ユニット120の出力信号によって当該圧力供
給制御弁124の制御磁石126が励磁されると占められる励
起された位置Ｉが、当該圧力供給制御弁124の貫流位置
である。当該貫流位置では、高圧タンク104の供給接続
部112が圧力供給ユニット72の高圧出力口102と連通され
ている。しかしながら、当該供給接続部112は、（逆止
め弁123の遮断作用の結果、）低圧供給制御弁119及び流
量調整器122に対して遮断されている。

両方の圧力供給制御弁119及び124がそれらの遮断して
いる基本位置０を占めている限りは、圧力供給ユニット
72の両方の圧力出力口101及び102に低圧タンク103の出
力圧力が生じ、且つ流量調整器122によって制限された
油流によって当該出力圧力が、プレス機の「ゆっくり
と」手動制御される緊急運転のために利用される。プレ
ス機10及びその圧力供給ユニット72の運転準備のできた
状態において、低圧供給制御弁121が開かれ且つ高圧供
給制御弁124が遮断されている場合には、圧力供給ユニ
ット72の両方の圧力出力口101、102において低圧タンク
103の出力圧力が高い液圧効率で利用可能である。なぜ
ならば、流量調整器122が供給制御弁119によって橋絡さ
れているからである。

圧力供給ユニット72の第二の供給制御弁124も同時に
貫流位置Ｉに切り替えられている場合には、圧力供給ユ
ニット72の高圧出力口102に高圧タンク104の出力圧力が
供給されており、一方、低圧出力口101には引き続いて
低圧タンク103の出力圧力が生じている。

プレス機10の駆動シリンダー14が圧力供給ユニット72
の高圧出力口102を介して圧力供給され、その結果選択
によって低圧タンク103の低い出力圧力水準であるいは
高圧タンク104の高い出力圧力水準で供給可能であると
は異なって、エジェクタ58は専ら圧力供給ユニット72の
低圧出力口101を介して圧力供給される。

述べられた限りでの圧力供給ユニット72の構成及びプ
レス機10の駆動シリンダー14の形態の場合には、当該プ
レス機10は、到達可能な最大の型押し力の異なる四つの
値F_max1からF_max4に対応した運転方式で使用することが
できる。すなわち、 1.圧力供給出力口102における低い出力圧力水準への圧
力供給ユニット72の調節、及び、大きいほうのピストン
フランジ63によって規定されたリング状の駆動圧力室83
が無圧のままであり且つこの駆動圧力室83に貫流位置Ｉ
へ切り替えられた後流弁89を介して液圧オイルが後置室
88から伴流できる状態での、専ら、駆動シリンダー14の
ピストン36の小さいほうのピストンフランジ62によって
規定された上方の駆動圧力室69へのサーボ弁79を用いた
圧力の導入だけによるプレス機10のプレス力または型押
し力の制御。小さいほうのピストンフランジ62によって
軸方向に可動に規定されたリング室71が、選択によって
低い出力圧力p_Nあるいは高い出力圧力p_Hを供給される、
圧力供給ユニット72の圧力供給出力口102に、恒常的に
接続されているので、当該プレス機のこの運転方式で
は、当該プレス機によって発揮可能な最大の型押し力F
_max1が以下の関係 F_max＝（A₁−A₂）×p_N （１）によって与えられる。

2.当該運転方式は、プレス機10の駆動制御のために小さ
いほうのピストンフランジ62を専ら利用することに関し
ては、項１で説明された運転方式と同一である。しかし
ながら、圧力供給ユニット72は、圧力供給出力口102に
おける高いほうの出力圧力水準p_Hで運転される。その結
果、発揮可能な型押し力の最大値F_max2について、以下
の関係 F_max2＝（A₁−A₂）×p_H （２）が生じる。

3.圧力供給ユニット72は、圧力供給出力口102に低い出
力圧力水準p_Nを有する運転に調節されている。しかしな
がら、発揮されるプレス力は、小さいほうのピストンフ
ランジ62によって可動に規定された上方の駆動圧力室69
への圧力導入によってと同様に、駆動シリンダー14のピ
ストン36の大きいほうのピストンフランジ63によって可
動に規定された、両方のピストンフランジ62及び63を互
いと連結させるピストン棒61によって軸方向に貫通され
た駆動圧力室83への圧力導入によっても制御される。そ
の際、プレス機10のこの運転方式では、達成可能な型押
し力の最大値F_max3は、以下の関係 F_max3＝（A₃×p_N＋（A₁−A₂）×P_N （３）によって与えられる。

この運動方式では、大きい面で規定された駆動圧力室
83へ圧力がつながれる局面において、面切換制御弁84が
遮断している基本位置０から貫流位置Ｉへ切り替えられ
ている。当該貫流位置Ｉでは、小さいほうのピストンフ
ランジ62によって可動に規定された、駆動シリンダー14
の上方の駆動圧力室69の供給接続部128に恒常的に接続
されている、サーボ弁79の制御接続部127が、大きいほ
うのピストンフランジ63によって軸方向に可動に規定さ
れたリング状の駆動圧力室83の供給接続部130とも連通
されている。一方で、この圧力増加運転局面では、後流
弁89が、その遮断している基本位置０へ切り替えて戻さ
れており、それによって、大きい面で規定された駆動圧
力室83の供給接続部128が後置室88に対して遮断されて
いる。

4.項３で説明されたような、しかしながら圧力供給ユニ
ット２の圧力供給出力口102における高い出力圧力水準p
_Hの使用のもとでの型押し力発揮の制御。

最大値F_max4は、プレス機10のこの運転方式におい
て、以下の関係 F_max4＝A₃×p_H＋（A₁−A₂×p_H）（４）によって与えられる。

プレス機10の特有の且つ有利な構成を説明するため
に、圧力供給ユニット72が、70barの低い出力圧力水準p
_Nと、280barの高い出力圧力水準p_Hとで利用可能である
ことを仮定する。上方の駆動圧力室69を可動に規定して
いる、小さいほうのピストンフランジ62の有効な面積A₁
については、その値が200cm²であることが仮定される。
リング状の「対抗」面積A₂については、その値が100cm²
であることが仮定される。一方、駆動圧力室83を可動に
規定する大きいほうのピストンフランジ63の面積A₃につ
いては、1500cm³が選択されている。プレス機10のこの
（仮定された）構成の場合には、異なる運転方式におい
て到達可能なプレス力の最大値F_max1からF_max4は、摩擦
力を無視して、70kN、280kN、1120kN並びに4480kNにな
る。これらの比率は、1/4/4²/4³である。

最大値F_max1からF_max4のこのような指数関数的な段階
的増加は、駆動シリンダー14のピストン36の有効なピス
トンフランジ面積の一定の比率Ｑ＝A₃/（A₂−A₁）が設
定されている場合には、一般的な場合には、以下のこと
によって達成可能である。すなわち、例えば圧力制御弁
113及び114の限界値の相応の調節によって、圧力供給ユ
ニット72の利用可能な出力圧力の比率ｑ＝p_H/p_Nをに適合させることによって達成可能である。圧力供給ユ
ニット72の利用可能な出力圧力の比率ｑ＝p_H/p_Nが設定
されている場合には、上述の「駆動」面81（A₁）、82
（A₂）、及び86（A₃）の面積比率Ｑ＝A₃/（A₂−A₁）が
以下の値Ｑ＝q²−１（６）に指定されることによって達成される。

プレス機10の駆動シリンダーピストン36または上部父
型16のクイック送り運動及び負荷送り運動の制御のため
に設けられたサーボ弁79は、その構造に関しては公知の
ものを前提とすることができるので、駆動シリンダーピ
ストン36の位置目標値の設定のための電気的なステッピ
ングモーターあるいはACモーター129並びにラック歯車
装置76、77及び応答スピンドル78による位置実測値応答
によるその電気的な制御の方法も含めて、この弁の構造
の詳細に及ぶ説明は必要ないと思われる。当該サーボ弁
79は、図示された実施形態の場合には３ポート３位置切
換定比弁として形成されている。当該３ポート３位置切
換定比弁は、選択的な回転方向への目標値設定モーター
129の作動によって、選択的な機能位置Ｉ及びIIへ操作
可能である。当該機能位置Ｉ及びIIは、プレス機10の駆
動シリンダー14の駆動シリンダーピストン36の「下方
へ」及び「上方へ」の選択的な運動方向に割り当てられ
ている。

サーボ弁79の図示された基本位置０では、高い出力圧
力水準p_Hでも低い出力圧力水準p_Nでも圧力供給出力口10
2と恒常的につながれている当該サーボ弁79のＰ供給接
続部131と、還流導管132を介して後置室88に連通された
Ｔ供給接続部133と、駆動シリンダー14の上方の駆動圧
力室69の供給接続部128に恒常的に連通された制御接続
部127とが、それぞれ流動抵抗の高い入力絞り134及び出
力絞り136を介して互いに連通されている。その結果、
サーボ弁79のこの基本位置０は、ほとんど、サーボ弁79
の制御出力口127が当該サーボ弁79のＰ供給接続部131に
対しても当該サーボ弁79のＴ供給接続部133に対しても
遮断されている遮断位置として作用する。しかしそれに
もかかわらず、少ない体積流しか必要としない制御過程
はなお可能である。

サーボ弁79については、（公知の変形の範囲内での）
構成及び形態が前提とされており、それらの説明のため
に図４の半図式的な図も用いる。その際、当該サーボ弁
はすべり弁であることが前提とされている。当該すべり
弁の弁体は３ポート３位置切換弁記号によって示されて
いる。主として弁79のＰ供給接続部131、Ｔ供給接続部1
33、及び制御接続部127によってあらわされ、固定配置
され、且つ図示された実施形態の場合にはプレス機支持
枠18の駆動側のヨーク19に取り付けられている、弁79の
ケーシングの内部には、サーボ弁79の弁体が、ステッピ
ングモーター129の駆動軸138と、当該ステッピングモー
ター129によって駆動可能な中空軸139と、サーボ弁79の
ケーシングの固定されているケーシング要素に、回転可
能であるがしかしながら軸方向には移動できないように
装着されたねじスピンドル78との共通の中心縦軸線137
に平行に往復移動可能に配置されている。それによっ
て、サーボ弁79は、選択的に貫流位置Ｉ及びIIへ操作可
能である。

中空軸139は、ステッピングモーター側の端部に、内
側のスプール歯141をもつ。当該内側のスプール歯141に
よって中空軸139が駆動軸138の相補的な外側のスプール
歯142とあそびなくかみ合って、しかしながら軸方向に
はすべり可能に係合している。それによって、中空軸13
9がローテーター状に駆動可能であり、且つステッピン
グモーター129の駆動軸138に対して相対的に軸方向に往
復移動可能である。

ステッピングモーター129の駆動軸138と反対の側の、
前記中空軸の端部には、ねじスピンドル78のねじに対し
て相補的な雌ねじ143が備えられている。当該雌ねじ143
によって、当該中空軸がねじスピンドル78とあそびなく
かみ合い、自己制動しないことを前提とした係合状態に
ある。ねじスピンドル78のねじは、例えば10mm/Uの大き
なピッチをもつ。その結果、中空軸139がねじスピンド
ル78に対して相対的に１回転すると、当該中空軸139
は、ステッピングモーターの回転方向に応じて図４の矢
印144の方向へあるいは矢印146の方向へ、ねじスピンド
ル78に対して10mmの軸方向の移動も行う。

中空軸139の軸方向の往復移動をサーボ弁79の弁体へ
伝達するために、当該サーボ弁79の互いに反対側に位置
する端面に形状拘束的に係合する操作要素147及び148が
設けられている。当該操作要素147及び148は、それぞれ
一つの球軸受け149または151によって中空軸139と移動
しないように結合されており、しかしながら、当該中空
軸139の回転運動に対しては連結を外されており、且つ
サーボ弁79の弁体との形状拘束的な係合によって相対回
転しないようにされている。

サーボ弁79は、以下のように、すなわち、図４の矢印
152の方向に見て、ステッピングモーター129がその駆動
軸138を矢印153の方向へ回転させるように、すなわち時
計回りに回転させるように制御されているときに、当該
サーボ弁79の弁体が、ねじスピンドル78の静止を前提と
して、図４の矢印144の方向へ、すなわちこの図におい
て右方向へ移動させられるように形成されている。それ
によって、当該サーボ弁は機能位置Ｉへ達する。当該機
能位置Ｉでは、後置室88の方へのサーボ弁79のＴ接続部
133が遮断されており、且つサーボ弁79の制御接続部127
は、この機能位置Ｉで開放されている、サーボ弁79の貫
流路154を介して、圧力供給ユニット72の圧力供給接続
部102と連通されている。前記貫流路154の横断面は図４
の矢印144の方向への弁体の変位の増大によってこれに
比例して増大する。前記圧力供給接続部102には、圧力
供給ユニット72の圧力供給制御弁119及び124の制御に応
じて、プレス機10の運転のために利用されるべき、低い
出力圧力p_Nあるいは高い出力圧力p_Hが生じている。

このことから結果として生じる、少なくとも、駆動シ
リンダーピストン36の小さいほうのピストンフランジ62
によって軸方向に可動に規定されている上方の駆動圧力
室69の圧力作用によって、型押しされるべき未加工鋳造
品11の方へ向けられている図１の矢印156の方向への駆
動シリンダーピストン36の移動が起こり、また、駆動シ
リンダーピストン36と固定されたラック76が矢印156′
の方向ん移動させられる。ラック76の前記移動により、
図４の矢印157の方向に見て、ねじスピンドル78を図４
の矢印158の方向へ、すなわち反時計回りに回転させる
ように駆動する、ラック歯車装置76、77の歯車77のロー
テーター状の駆動が生じる。それによって、中空軸139
が図４の矢印159の方向へ向けて移動させられる。当該
移動によって、サーボ弁79の弁体が再び戻り運動の向き
にサーボ弁79の（「遮断している」）基本位置０へ移動
させられる。当該基本位置０と駆動液圧シリンダー14の
駆動ピストン36の静止とが結びつけられている。

駆動ピストン36が矢印156′の方向へ未加工鋳造品11
へ向かって移動する速度は、サーボ弁79を介して液圧オ
イルが十分に迅速に流れることができる限りは、ステッ
ピングモーター129を制御する制御インパルスの周波数
によって決められている。その際、それぞれのインパル
スによって、ステッピングモーター129のローターの回
転がそれぞれ同一の角度量で増大する。

従って、駆動シリンダーピストン36の運動の開始時点
からステッピングモーター129に供給される制御インパ
ルスの数によって、駆動シリンダーピストン36の目標位
置の一時的な値が設定される。当該値に対して、実測位
置は、サーボ弁79の弁体の、基本位置０からの変位をラ
ック歯車装置76、77の歯車比によって除した値に相当す
る遅れ距離だけ後に追随する。

ステッピングモーター129を制御する位置目標値イン
パルスの出力が終わると、ラック歯車装置76、77及び応
答スピンドル78を有する、サーボ弁79の（機械的な）応
答装置によって、当該サーボ弁79が基本位置０へ戻され
る。その際、駆動ピストン36は、速度の指数関数的な減
少とともに、ステッピングモーターの最後の制御インパ
ルスによって設定された目標位置に近づく。この目標位
置では、少なくとも、プレス機10の上部父型16はまだ未
加工鋳造品11に突き当らない。

上部父型16が、述べられた限りでの、駆動シリンダー
14の駆動ピストン36の送り運動の過程において、未加工
鋳造品に突き当たり、それによって当該未加工鋳造品を
冷間で成形する加工が始まると、未加工鋳造品11によっ
て駆動ピストン36の送り運動に対する抵抗が高まるの
で、遅れ距離が増大し、また、駆動ピストン36がもはや
迅速に十分に位置目標値設定値に追随することができな
いので、駆動液圧シリンダーの上方の駆動圧力室69内の
圧力が上昇する。

液圧シリンダー14の送り運転中に当該液圧シリンダー
14の上方の駆動圧力室69内を支配する圧力p_Vの監視のた
めに、圧力センサー161が設けられている。当該圧力セ
ンサー161は、電子工学的な制御ユニット120へ伝達され
る電気的な出力信号を発生させる。当該出力信号は、レ
ベル及び（あるいは）周波数の点で、上方の駆動圧力室
69内を支配する圧力p_Vのための一義的な尺度であり、且
つ電子工学的な制御ユニット120によって当該出力信号
それ自体を評価可能である。

後流弁89は、電気的に制御可能なパイロット弁162に
より液圧によって接続位置Ｉ（貫流位置）へ切り替え可
能な２ポート２位置切換弁として形成されている。当該
２ポート２位置切換弁は、弾性的に中心合わせされた、
基本位置としての遮断位置０を有する。その際、後流弁
89を基本位置０へ押しやる、弁ばね163のプレストレス
は、切替力に比べて小さい。当該切替力は、後流弁89の
一方の制御室164がパイロット弁162を介して制御圧力で
作用されており且つ同時に後流弁89の他方の制御室166
が無圧であるときに、後流弁89を接続位置Ｉ（貫流位
置）へ押しやる。前記制御室166は、駆動シリンダーピ
ストン36の大きいほうのピストンフランジ63によって軸
方向に可動に規定された、駆動シリンダー14の駆動圧力
室83と、恒常的に連通しており、且つパイロット弁162
によって液圧によって制御可能な制御室164よりも大き
さの点で大きい制御面によって軸方向に可動に規定され
ている。その際、これらに関する面積比はほぼ6/1であ
る。

パイロット弁162は３ポート２位置切換電磁弁として
形成されており、その弾性的に中心合わせされた基本位
置０において、比較的に小さい面で規定された、後流弁
89の制御室164が、サーボ弁79のＴ接続部133と、あるい
は直接に圧力供給ユニットの貯蔵タンク92と連通されて
おり、圧力供給ユニット72の低圧出力口101が後流弁89
の前述の制御室164に対しては遮断されている。電子工
学的な制御ユニット120の出力信号によりパイロット弁1
62の制御磁石167を励磁することによって、当該パイロ
ット弁を制御位置Ｉへ切り替えることができる。当該接
続位置Ｉにおいて、後流弁89の比較的に小さい面で規定
された制御室164は圧力供給ユニット72の低圧出力口101
に生じる出力圧力によって作用されており、この制御室
164がサーボ弁79のＴ接続部133または圧力供給ユニット
72の貯蔵タンク92に対しては遮断されている。

面切換制御弁84は、弾性的に中心合わせされた（遮断
している）基本位置０を有する電気的に制御可能な２ポ
ート２位置切換電磁弁として形成されている。当該２ポ
ート２位置切換電磁弁は、電子工学的な制御ユニット12
0の出力信号により制御磁石を励磁することによって、
接続位置Ｉとして設けられた貫流位置へ制御可能であ
る。当該貫流位置では、サーボ弁の制御接続部127が、
駆動液圧シリンダー14の、大きい面で規定された駆動圧
力室83とも連通している。

面切換制御弁84に対して、還流弁169が並列接続され
ている。当該還流弁169は、図示された特有の実施形態
の場合には逆止め弁として形成されている。当該逆止め
弁は、大きいほうの面で規定された、駆動液圧シリンダ
ー14の駆動圧力室83内の圧力が、小さいほうの面で規定
された、上方の駆動圧力室69内の圧力よりも相対的に高
いことによって開放位置へ制御され、普段は遮断してい
る。例えば単に硬貨11に加えられる圧力を減らすためだ
けの駆動シリンダーピストン36の上方への運動局面にお
いて、仮に後流弁89がその遮断している基本位置０にあ
りかつ面切換制御弁84が同様にその遮断している基本位
置０を占めていても、この還流弁169を介して、且つそ
のような局面において機能位置IIにあるサーボ弁を介し
て、液圧オイルが、駆動シリンダー14の、大きい面で規
定された駆動圧力室83から後置室88に向かって流出する
ことができる。

駆動液圧シリンダー14の駆動制御のために設けられた
サーボ弁79の特徴的な構成では、当該サーボ弁のステッ
ピングモーターは、駆動軸138の完全な360゜の回転の実
行のための１シリーズ4000個の制御インパルスによっ
て、すなわち１制御インパルスにつき0.09度の増分回転
を行うように制御可能である。このことは、サーボ弁79
の機械的な位置実測値応答装置76、77、78、139のラッ
ク歯車装置76、77の歯車77の同様に特徴的な40mmの円周
の場合に、位置目標値設定並びにその応答の精度が1/10
0mmであることに相当し、従って駆動液圧シリンダー14
の駆動ピストン36の行程の調節性能が1/100mmであるこ
とにも相当する。このことは、（ａ）プレス機10によって発揮可能な型押し力の大きさ
がどのくらいのときに、型押しされるべき硬貨あるいは
メダルが型押しされたとみなされるべきか知られてお
り、且つ（ｂ）この型押し力が十分な精度で調節可能であるとすれば、型押しされるべき硬貨あるいはメダルの彫りの深さがメ
ダルの表側及裏側で0.5mmであることに関連して、望ま
しい型押しの達成のために必要な、駆動シリンダーピス
トン36の行程が、１％の精密さでコントロール可能であ
ることを意味する。

条件（ａ）は、簡単な方法で実験あるいは計算によっ
て算出可能である。条件（ｂ）は、（同様に簡単な方法
で）サーボ弁79の構成によって実現可能である。

従って、プレス機10は、型押しされるべき硬貨あるい
はメダルの広い寸法範囲で、その行程及び（あるいは）
型押し力を最適な値に調節可能であり、且つ高い精度で
制御可能である。

硬貨あるいはメダルの型押しは、プレス機10によっ
て、手動であるいは自動式に制御されており、例えば以
下のように実行可能である。

未加工鋳造品11が、コインリング12の内部の且つ下部
父型13の型押し加工のために適した位置に載置されて配
置されており、且つ駆動シリンダーピストン36及びこれ
によって上部父型16がその上方の終端位置にあることか
ら出発する。その際、当該終端位置では、未加工鋳造品
11と下部父型との間の内のり距離が例えば6cmである。
型押しサイクルの開始局面に対して、まず第一に、前記
項１で説明された運転方式が選ばれる。当該運転方式で
は圧力供給ユニット72の両方の圧力供給出力口101及び1
02に当該圧力供給ユニット72の低い出力圧力p_Nが供給さ
れている。パイロット弁162は、電子工学的な制御ユニ
ット120の出力信号によって制御されて機能位置Ｉへ切
り替えられる。それによって、後流弁89が貫流位置Ｉへ
切り替えられる。当該貫流位置Ｉにおいて後置室88が、
駆動シリンダー14の、大きい面で規定された駆動圧力室
83と連通している。その結果、駆動ピストン36が未加工
鋳造品11へ向けて移動させされるやいなや、前記駆動圧
力室83から液圧オイルが後置室88へ流出できる。そのと
き、当該プレス機は、前記項１で説明された運転方式で
の、サーボ弁79によって制御可能な運転に対して準備さ
れている状態である。当該サーボシステムは作動させら
れているが、しかしながらその際、ステッピングモータ
ー129が位置目標値設定インパルスによって制御されな
い限りは、駆動ピストン36は上方の終端位置で静止した
ままである。当該終端位置は、小さいほうのピストンフ
ランジ62によって規定された。駆動シリンダー14の上方
の駆動圧力室69内を支配する圧力が、駆動シリンダーピ
ストン36の自重及ひ摩擦損失を考慮に入れずに、面積比
率A₁/A₂に基づいて、小さいほうのピストンフランジ62
によって可動に規定されたリング室71内を支配する圧力
（圧力供給ユニット72の圧力供給出力口102に供給され
る出力圧力）の半分の値に相当するように調整された位
置である。

ステッピングモーター129が、サーボ弁が機能位置Ｉ
へ達するように「前方への」制御インパルスによって制
御されると、上方の駆動圧力室69内の圧力がΔp_Nだけ
（ほんの少しだけ）高められる。それによって、未加工
鋳造品11へ向けての駆動ピストン36の送り運動が始ま
る。駆動ピストン36が下方へ移動する速度は、ステッピ
ングモーター129のための電気的な制御インパルスが発
生させられる周波数によって決定可能である。当該周波
数は、自動式に制御された型押し運転において可能な限
り短い型押しサイクル時間を達成するために、圧力供給
ユニット72の圧力供給出力口102に供給可能な体積流
が、クイック送りのこの局面で可能な限り高いピストン
速度を達成するために十分に利用されるような大きさに
することが好都合である。

プレス機10のこのクイック送り運転において、出発位
置において上部父型16が加工されるべき未加工鋳造品11
に対して有していた距離の少なくとも大部分が通過され
る。

例えばプレス機10の騒音の少ない運転を達成するため
に、型押し過程を可能な限り穏やかに開始させなければ
ならないならば、上部父型16が未加工鋳造品11に打ち当
たる前にステッピングモーター制御インパルスの出力周
波数が低くされるか、あるいは一時的に中断され且つそ
の後で低い周波数で続行される。その結果、上部父型16
が適宜にゆっくりと未加工鋳造品11に打ち当たる。

そうなるやいなや、駆動シリンダー14の上方の駆動圧
力室69に圧力上昇が起こる。その際、圧力センサー161
によって検知可能な、この圧力の絶対値が、未加工鋳造
品11に作用する型押し力の直接の尺度である。

従って、圧力センサー161の出力信号は、製造すべき
硬貨のタイプに対して予め最適の値として算定されてい
る、型押し圧力または型押し力の定められた値が達成さ
れた状態にある場合に、ステッピングモーター129のた
めの制御インパルスの出力を終わらせるために利用可能
である。

圧力センサー161を使って、型押し過程の特に迅速な
進行が以下の方法で制御可能である。すなわち、その方
法では、駆動シリンダーのクイック送り運転は、上部父
型16が未加工鋳造品11に打ち当たるまで、且つそれを越
えてもなお、圧力センサー161の出力信号が調整可能に
設定可能な閾値を越え、それによってステッピングモー
ター129のための制御インパルスを発する周波数の低下
がひき起こされるまで続行される。その後、そのときど
きの硬貨タイプの型押しのために最も有利な型押し力の
値が達成されたときにステッピングモーター129のため
の「前方への」制御インパルスの出力が終了させられ
る。

ステッピングモーターのための制御インパルスの出力
周波数のこの（圧力制御された）低下及び制御インパル
スの終了によって、結果として、未加工鋳造品の許容差
に従う厚さに依存せずに自動式に制御された型押し過程
によって得られる硬貨あるいはメダルの品質がいつまで
も同一であることが達成される。

専らステッピングモーター129へ発せられる制御イン
パルスの数によって制御される型押しの場合にも、圧力
センサー161の出力信号の利用のもとで制御される型押
しの場合にも、駆動シリンダーピストンの下降運動が始
まった後、当該駆動シリンダーピストンが、例えば電子
工学的な位置検出器171あるいは位置スイッチを用いて
検知可能である上方の基準位置を通過した瞬間から制御
インパルスの計数が行われる。当該制御インパルスの合
計は、ステップ幅が1/100mmである説明された実施形態
の場合には、駆動シリンダーピストン36のそのときどき
の遅れ距離を無視して、当該駆動シリンダーピストン36
の一時的な位置の尺度である。前記位置検出器171ある
いは位置スイッチを用いて、例えば、サーボ弁79への位
置実測値応答のために設けられたラック歯車装置76、77
のラック76の上部の自由端の位置が精密に検知可能であ
る。

そのとき常に、出力される制御インパルスをもとにし
て電子工学的な制御ユニット120によって検知される、
プレス機10の駆動ピストン36または上部父型16の位置
が、電子工学的な位置検出器171を用いて検知される基
準位置に関連づけられている。

以下に示す特有の機能的な特性をもつプレス機10の説
明のために、図5aの図式的に過度に感嘆化されたグラフ
175を用いる。その特有の機能的な特性は、説明された
限りの種類の、駆動液圧シリンダー14の上方の駆動圧力
室69内の圧力の連続した測定と組み合わされたサーボ原
理に従う駆動ピストン36の運動制御からわかる。前記圧
力は、駆動液圧シリンダー14がその大きいほうの面で規
定された駆動圧力室83の圧力作用によっても操作される
ならば、当該駆動圧力室83内を支配する圧力と等しく、
且つ同一の圧力センサー161を用いて検知可能である。
前記グラフ175には、縦座標として適用された、圧力セ
ンサー161を用いて検知可能な、駆動液圧シリンダー14
の上方の駆動圧力室69内及び（あるいは）大きいほうの
面で規定された駆動圧力室83内を支配する圧力の時間発
展がプロットされている。上部父型16の未加工鋳造品11
への衝突の後の、当該圧力が（定性的に）わかる。前記
衝突は、横座標として時間が適用されている当該グラフ
の時点t₁において起こる。さらに、突然に圧力上昇が生
じることで電子工学的な制御ユニット120が圧力センサ
ー161の出力信号の微分処理から認識するこの時点t₁か
ら、ステッピングモーター129のための制御インパルス
の出力周波数ができる限り低下させられ、ステッピング
モーター129を「前方方向」へ制御する次の制御インパ
ルスが時点t₂で発せられるまでに経過する時間Δｔが十
分に長くされていることが仮定されている。時間Δｔの
経過後に、サーボ弁79が時点t₁において位置目標値設定
値によって指定された開放行程によって機能位置Ｉへ制
御された状態になった後で、サーボ弁79が遮断している
基本位置に時点t₂で再び達する、あるいはほとんど達し
ている。そのことは、電子工学的な制御ユニットが、駆
動室69及び（あるいは）83へ制御された駆動圧力がもは
や変化しないことによって認識する。駆動圧力がもはや
変化しないことは、サーボ弁79がその基本位置０に再び
達していることと同じ意味であり、また、制御インパル
スと結びついた、駆動シリンダーピストン36の送り過程
のステップ幅に相当する深さでの型押しが始まっている
こととも同じ意味である。

第一の「型押し」インパルスと結びついた圧力上昇Δ
p₁は比較的に少ない。それは、下部父型13、型押しリン
グ12、及び上部父型16によって規定された空間に収容さ
れた、未加工鋳造品の材料がなお比較的に多くの空間を
もち、そこへ逃れることができるからである。しかしな
がら、その空間は、上部父型16の送りステップごとに減
少する。それに応じて、時点t₂、t₃等でひき起こされる
別の型押しステップのそれぞれと結びついた圧力変化Δ
p₂、Δp₃等は量の点で増大して相対的に大きくなる。こ
のことは、最後に、型押し型によって規定された空間を
未加工鋳造品の材料によって均等に空間的に満たすこと
に対応した、製造されるべき硬貨あるいはメダルの形状
が達成され、それによってさらなる形状変化が実際的に
もはや不可能になるまで続く。

時点t_nの前にステッピングモーター129へ発せられた
最後の「前方への」制御インパルスによってこの状況が
達成されている状態を出発点として、ステッピングモー
ター129のために時点t_n及びt_n+1に連続してトリガーさ
れる新たな前方への制御インパルスによって発生する圧
力上昇Δpn及びΔp_n+1について同一の値あるいはほぼ同
一の値が生じる。これらの値は、まだ未加工鋳造品11の
型押し成形を行わせていた、前記の最後の制御インパル
スのあとの圧力上昇にほぼ相当する。

ステッピングモーター129の１ステップごとの制御に
続く圧力変化Δp_n、Δp_n+1等が一定であることは、硬貨
が型押しされた状態になった後で駆動シリンダー14がも
はやプレス機支持枠18の弾性的な伸展をもたらすことが
できるにすぎないことから生じる。当該伸展は、この伸
展に比例した反作用力を発生させ、それによって送りス
テップ当たりの圧力上昇を一定値にする。

従って、圧力上昇Δp_i（ｉ＝1,2,…,n,n＋１）の監視
から、加工すべき未加工鋳造品の型押し状態を認識する
ことが可能であり、また、硬貨あるいはメダルをプレス
機10によって、設定された大きさ及び彫りの深さに型押
し可能であるためにどれだけの圧力が必要であるかを決
定することも可能である。

図5aをもとにして述べられた型押し過程は、以下の方
法で自動式に制御される。すなわち、その方法では、ス
テッピングモーターのための制御インパルスが、それぞ
れ、先行する制御インパルスによってひき起こされた駆
動ピストン36の送り運動ステップが静止状態になった後
に（はじめて）トリガーされる。

この静止状態は、圧力センサー161の出力信号の時間
微分によって確認される。あるいは、位置検出器171が
駆動シリンダーピストン36の位置の連続的な検知のため
に構成されているならば、位置検出器171の出力信号の
時間微分によってこの静止状態が確認される。あるいは
また、サーボ弁79の弁体の基本位置からの変位を検知可
能な（図示されていない）位置センサーの出力信号によ
ってもこの静止状態は確認される。

例えば、図5aをもとにして基本思想に従って説明され
たような型押しプロセスによって算出されたF_maxの値を
もつ型押し力を必要とする、表面品質の高いメダルの型
押し過程は、プレス機10によって、図5bのグラフ176に
よって具体的に説明されるようにも、以下の方法で制御
され得る。すなわち、この方法では、型押しプロセスが
いくつかの型押しサイクルに分割され、それらの型押し
サイクルにおいて未加工鋳造品が最大値の異なる型押し
力を受ける。

縦座標が型押し力であり且つ横座標が時間である図5b
のグラフ176によって具体的に説明される型押しプロセ
スの場合には、第一のサイクルにおいて型押し力が最大
値F_maxのほぼ50％まで高められ、その後、時間間隔Δt₁
のあいだ一定に維持される。その後で、当該型押し力が
例えば最大の型押し力の10から15％の低い値に戻され、
長さΔt₂の負荷軽減時間のあいだこの低い値に維持され
る。これに続いて、型押し力が、F/tグラフ176の第二の
上昇カーブ172に対応して、型押し力の第一の一定に維
持された値に比べて高い値、例えば最大の型押し力F_max
の80％に達するまで、再び高められる。当該型押し力
は、再び型押し時間Δt₃のあいだ一定に維持され、引き
続いて、第一の型押しサイクルにおいて達成された、型
押し力の値よりも低い値、しかしながら型押し力が第一
の型押しサイクルで低下させられた値よりは高い値に下
げられる。図示された実施形態の場合には、当該型押し
力は最大の型押し力F_maxのほぼ40％にまで下げられ、再
び長さΔt₄の負荷軽減時間のあいだ当該低い値で一定に
維持される。この負荷軽減時間の経過の後、F/tグラフ1
76の第三の上昇カーブ173によって、及び、最大の型押
し力F_maxの水準に延在する、F/t推移カーブの横軸に平
行な部分177によって表わされるように、型押し力が最
大値F_maxまで高められ、型押し時間Δt₅の長さのあいだ
一定に維持される。第三の型押し時間Δt₅の経過の後、
型押し力が再び低下させられ、第三の負荷軽減時間Δt₆
のあいだ、第三の型押しサイクルの出発点とほぼ同一の
低い値に維持される。この第三の型押しサイクルに少な
くとも一つの別の型押しサイクルが続く。当該型押しサ
イクルでは、グラフ176の第四の上昇カーブ174によって
表されるように、型押し力が再び最大値F_maxへ高めら
れ、長さΔt₇の型押し時間のあいだ維持される。

この第四の型押しサイクルの後に、場合によっては上
述の種類の別の型押しサイクルの後にも起こり得る型押
し過程の終了のために、型押しの完成したメダルに駆動
シリンダー14によって及ぼされた力が、F/tグラフ176の
最後の下降カーブ178に従って最小値F_minへ下げられ
る。この力は、エジェクタ58によって発揮可能な上方へ
向けられた力より小さい。エジェクタ58によるこの力
は、完成したメダルを型押しリング12から外へ、プレス
機10の作業領域31へ移すために調達されなければならな
い。当該作業領域31においてはじめて、図示されていな
いグリッパーによって起われるプレス機からの取り出し
のためにメダルが解放される。

放出行程及び戻り行程をサーボ弁99を用いて制御可能
である、複動式の差動シリンダーとして形成されたエジ
ェクタ58は、少なくとも10kNの放出力または押出力を発
揮する状態になければならない。この放出力または押出
力は、型押しプロセスの終了の後に、すでに上部父型16
が型押しされた硬貨あるいはメダルから離されており、
且つプレス機10のグリッパーを用いて取り出し得るよう
に当該硬貨あるいはメダルをさらに型押しリング12から
押し出す必要があるだけの場合に必要である。

しかしながら、エジェクタ58は、プレス機が前記項１
で説明された運転方式で作動している場合にプレス機の
型押し運転中に発揮可能である値と等しい、明らかに比
較的に高い値の最大の押出力をもつように構成されてい
ることが好都合である。すなわち、説明のために選ばれ
た実施形態の場合には70kNの押出力を発揮できる。当該
押出力は、必要な場合には、型押しされた硬貨あるいは
メダルがまだ下部父型13と上部父型16との間に配置され
ているうちに、プレス機の駆動シリンダー14の駆動ピス
トン36を、相対的に低い圧力による駆動シリンダー14の
上方の駆動圧力室69の圧力作用によって発生させられる
下方へ向けての力に抗して押し戻すために十分である。

それに応じて、エジェクタ58の駆動ピストン59が段付
ピストンとして形成されている。当該段付ピストンは、
直径の大きいほうのピストン段部181と直径の小さいほ
うのピストン段部182とを有する。当該ピストン段部181
及びピストン段部182によって、駆動ピストン59が、異
なる直径D₁及びD₃に対応する孔段部183及び184内に圧力
シールされて移動可能に装着されている。前記孔段部18
3及び184は、半径方向の肩部186によって互いに対して
段を作られて、プレス機支持枠18の支持体側のヨーク21
を形成する部分に下から設けられている。その際、直径
の小さいほうのピストン段部182またはこれを収容する
湾曲部184の直径D₃は、駆動液圧シリンダー14の駆動ピ
ストン36の直径の小さいほうのピストンフランジ62を直
径の大きいほうのピストンフランジ63と連結させるピス
トン棒61によって貫かれる中心の貫通孔67の直径に相当
する。

小さいほうのピストン段部182によって軸方向に貫か
れ、軸方向に可動に大きいほうのピストン段部181によ
って軸方向に規定され、且つ当該ピストン段部181の下
方に配置された大きいほうの駆動圧力室187に対して規
定されたリング状の駆動圧力室188は、供給導管189を介
して恒常的に圧力供給ユニット72の低圧供給出力口101
に連通されている。

ケーシング固定にケーシング蓋体191によって閉鎖さ
れている、サーボ弁99を介して圧力で作用され得るある
いは除圧され得る大きいほうの面で規定された駆動圧力
室187は、サーボ弁99によって、駆動圧力の作用を受け
ることが可能であり、あるいは圧力供給ユニット72の貯
蔵タンク92へ圧力を解放することが可能である。その
際、当該サーボ弁99は、３ポート３位置切換弁としての
その構成に関して、エジェクタのピストン59の位置目標
値の制御のためのステッピングモーター192によるその
制御に関して、及び、エジェクタ58のピストン59と固定
されており且つ圧力シールされて移動可能にケーシング
蓋体191を貫通しているピストン棒197の末端部として形
成されているラック196と係合しており、且つ応答スピ
ンドル193を駆動する歯車194による位置実測値応答装置
の構成に関して、駆動シリンダー14の駆動ピストン36の
送り行程及び戻り行程の制御のために設けられたサーボ
弁79と完全に対応しており、そのかぎりでは、図４をも
とにして述べられたこのサーボ弁79の記述を参照するこ
とが可能である。

エジェクタ58のサーボ弁99の圧力（ｐ）供給接続部19
8は、同様に、供給導管189を介して圧力供給ユニット72
の低圧出力口101と恒常的に連通されている。エジェク
タ58のサーボ弁99の解放（Ｔ）接続部199は、還流導管
を介して直接に圧力供給ユニット72の貯蔵タンク92と連
通されている。エジェクタ58のために設けられたサーボ
弁99の場合にも、その（結果として遮断している）基本
位置０においてサーボ弁99の制御出力口201がサーボ弁9
9のｐ供給接続部198と入力絞り202を介して連通されて
おり、且つＴ解放接続部199と出力絞り203を介して連通
されている。

エジェクタ58の下方の（大きいほうの面で規定され
た）駆動圧力室187へ導入された圧力の監視のために、
電気工学的なあるいは電子工学的な圧力センサー204が
設けられている。当該圧力センサー204の電気的な出力
信号が、エジェクタ58の下方の圧力室187内を支配する
圧力のための一義的な尺度であり、且つ電子工学的な制
御ユニット120の入力情報として伝達される。

サーボ弁99を用いたエジェクタ58の運動制御によっ
て、型押しの完成した硬貨あるいはメダルを、型押しリ
ング12から外すあいだずっとプレス機の上部父型16と下
部父型13との間にいわば挟んで保持すること、及び、当
該硬貨あるいはメダルを所定の位置へ運ぶことが可能で
ある。当該所定の位置では、硬貨またはメダルの解放の
ためにプレス機の作業室31から除去される駆動シリンダ
ー14及びエジェクタ58が、一方が上方へ移動し且つ他方
が下方へ移動するように制御される前に、当該硬貨ある
いはメダルがグリッパーによって捕えられ且つ確実に固
定され得る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者シュルツェエッケハルトドイツ連邦共和国デー・71287 ヴァイザッハシュタールビュールシュトラーセ 36 (72)発明者グロースハインツドイツ連邦共和国デー・57250 ネトフェンヴィーゼンシュトラーセ 18 (72)発明者ビューデンベンダーディータードイツ連邦共和国デー・57074 ジーゲンビュアバッハーヴェーク 80 (72)発明者クッチャアーハンス・ヴェルナードイツ連邦共和国デー・38106 ブラウンシュヴァイクシュピッツヴェークシュトラーセ 21 (56)参考文献特開平６−269894（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−122700（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−181499（ＪＰ，Ｕ) 英国特許出願公開2124800（ＧＢ，Ａ) 米国特許4831861（ＵＳ，Ａ) 欧州特許出願公開339247（ＥＰ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B30B 15/22,15/04,1/32 B21J 9/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】型押し加工、深絞り加工、押出し加工、圧
印加工、ホビング加工、あるいは精密打ち抜き加工によ
って狭い許容範囲内の形状を提供可能でなければならな
い、金属加工材料の冷間加工のためのプレス機、特に硬
質あるいはメダル用型押しプレス機にして、ａ）アクチュエーターとしての複動式の線形の液圧シリ
ンダーであって、最大作業圧力が約300barの場合にピス
トン及びケーシングの横断面の寸法に応じて10⁶Nと10⁸N
との間の、加工材料の成形のために利用可能な力を発揮
するように構成されている液圧シリンダーと、ｂ）プレス機の運転中に発生する反作用力を吸収し、そ
れ自体で閉じたフレームとして構成されたプレス機支持
枠であって、そのフレーム内側の面で駆動シリンダーを
軸方向に支持している駆動側のヨークと、そのフレーム
内側の面で、加工するために設けられた加工材料を軸方
向に支持可能である支持体側のヨークと、これらの両方
のヨークを引張り固定して互いと連結させ且つプレス機
の中心縦軸線に関して互いに直径上に向き合って位置す
るように配置されている側壁部とを有するプレス機支持
枠と、ｃ）プログラム制御されてあるいは手動で誘発され得る
電子工学的な制御ユニットの出力信号によって操作可能
である、駆動シリンダーピストンの運動制御のための制
御弁装置と、を有するプレス機において、ｄ）駆動シリンダー（14）のケーシング（26）が、プレ
ス機支持枠（18）の駆動側のヨーク（19）を形成すると
ともに、ケーシング（26）の外被の部分領域によってプ
レス機支持枠の側壁部（23、24）の一部分をも形成し、
前記側壁部の間の横方向の内のり間隔Ｄが、プレス機
（10）の上型（16）を担持する、駆動シリンダー（14）
のピストン棒（96）の直径よりほんの少しだけ大きいこ
と、ｅ）駆動シリンダー（14）のピストン（36）が、駆動圧
力室（71）を可動に規定する大きさA₂のピストン面（8
2）と、大きさの点でより大きい大きさA₁のピストン面
（81）と、大きさA₃の別のより大きい面の駆動面（86）
とを有し、前記ピストン面（82）がプレス機（10）の運
転中恒常的に圧力供給ユニット（72）の出力圧力を受け
ており、それによって当該ピストン（36）に当該ピスト
ン（36）を加工材料（11）から離れる方向へ押しやる力
F_R＝ｐ・A₂が生じる結果となり、前記ピストン面（81）
への圧力作用及び除圧によって加工材料（11）へ向けて
のピストン（36）のクイック送り運動及び負荷送り運動
並びに戻り運動が制御可能であり、前記駆動面（86）へ
の付加的な圧力作用によって駆動シリンダー（14）のピ
ストン（36）の負荷送り運動が制御可能であること、ｆ）駆動シリンダー（14）のピストン（36）の送り行程
及び戻り行程の制御のためにサーボ弁（79）が設けられ
ており、当該サーボ弁（79）が、例えばステッピングモ
ーターのインパルス制御によって電気的に制御可能な、
駆動シリンダーピストン（36）の位置目標値の増分設定
と、駆動シリンダーピストン（36）の位置実測値の機械
的な応答装置（76、77）とによって作動し、このサーボ
弁（79）を介して、送り運転のために利用可能な両方の
ピストン面（81及び86）への圧力作用及び除圧が行われ
ること、ｇ）電気工学的なあるいは電子工学的な圧力センサー
（161）が設けられており、当該圧力センサー（161）
が、サーボ弁（79）の制御出力口（127）で支配的な圧
力に対して特徴的な出力信号を発し、当該出力信号が、
位置目標値設定を制御する電子工学的な制御ユニット
（120）へ圧力実測値信号として入力されること、を特徴とするプレス機。
【請求項２】ヨーク（19）としての駆動シリンダー（1
4）のケーシング、側方の側壁部（23、24）、及び支持
体側のヨーク（21）を有するプレス機支持枠（18）が一
体的に形成されていることを特徴とする、請求項１に記
載のプレス機。
【請求項３】プレス機支持枠（18）が、基本形状がポッ
ト形である二つのケーシング部（26、27）によって、二
つの部分から形成されており、当該ケーシング部（26、
27）が、部分側壁部（23′、24′）の孔を貫き且つ予め
プレストレスを与えられている少なくとも二つの、有利
には四つの通しボルト（43）によって結合状態に保持さ
れており、当該通しボルト（43）のプレストレスが全体
で、プレス機（10）の駆動シリンダー（14）によって発
揮可能である最大の力F_maxの1.6倍と2.5倍との間で、有
利には２倍に相当することを特徴とする、請求項１に記
載のプレス機。
【請求項４】両方のケーシング部（26、27）の分離平面
（41）が、駆動シリンダー（14）のケーシングを形成す
るプレス機の（上部の）ケーシング部（26）の外被領域
（39）の環状の周縁部と下部の支持枠部（27）から突き
出ている部分側壁部（23′、24′）の端面との間に延在
することを特徴とする、請求項３に記載のプレス機。
【請求項５】駆動シリンダー（14）のピストン（36）
が、ピストン棒（61）によって取外し可能に固定されて
互いと連結されており、且つ異なる直径（D₁またはD₂）
をもつ同軸の孔段部（64、66）に圧力シールされて移動
可能に案内された相応に異なる直径をもつ二つのピスト
ンフランジ（62、63）を有し、ピストン棒（61）が、両
方の孔段部（64、66）を互いに連通させるケーシング孔
（67）に対して密封されており、さらに、直径（D₁）の
小さいほうの孔段部（64）の内部で当該孔段部（64）に
対して密封されたピストンフランジ（62）によって上方
の駆動圧力室（69）が、ピストン棒（61）によって軸方
向に貫通されたリングシリンダー状の駆動圧力室（71）
に対して規定されており、前記駆動圧力室（69）の内部
で小さいほうのピストンフランジの大きさ（A₁）のほぼ
端面全体に圧力が作用可能であり、前記駆動圧力室（7
1）の内部でピストンフランジ（62）の大きさ（A₂）の
リング面（82）に圧力を作用可能であり、また、駆動ピ
ストン（36）の直径（D₂）の大きいほうのピストンフラ
ンジ（63）によって、ピストン棒（61）により軸方向に
貫通されたリングシリンダー状の別の駆動圧力室（83）
が軸方向に可動に規定されており、当該駆動圧力室（8
3）の内部で駆動ピストン（36）の大きさ（A₃）の最大
の駆動面（86）に圧力を作用可能であることを特徴とす
る、請求項１から４の一つに記載のプレス機。
【請求項６】駆動シリンダーピストン（36）の小さいほ
うのピストンフランジ（62）の小さいほうの面（82）に
対する大きいほうの面（81）の比率（A₁/A₂）が、４と
1.4との間の値、有利にはほぼ２であることを特徴とす
る、請求項１から５の一つに記載のプレス機。
【請求項７】駆動ピストン（36）の大きいほうのピスト
ンフランジ（63）の駆動面（86）に対する小さいほうの
ピストンフランジ（62）の大きいほうの面（81）の大き
さの比率（A₁/A₃）が、1/6と1/12の間の値、有利にはほ
ぼ1/8であることを特徴とする、請求項１から６の一つ
に記載のプレス機。
【請求項８】プレス機（10）の圧力供給ユニット（72）
が異なる二つの出力圧力水準（p_N及びp_H）で運動可能で
あることを特徴とする、請求項１から７の一つに記載の
プレス機。
【請求項９】低い出力圧力水準（p_N）に対する高いほう
の出力圧力水準（p_H）の比率（p_H/p_N）が、少なくとも
おおよそ且つ有利にはの値に相当することを特徴とする、請求項８に記載のプ
レス機。
【請求項１０】比率p_H/p_Nがほぼ４であることを特徴と
する、請求項９に記載のプレス機。
【請求項１１】圧力供給ユニット（72）が低圧タンク
（103）及び高圧タンク（104）を有し、低圧タンク（10
3）及び高圧タンク（104）が、有利には共通の電動駆動
装置（116）を持つそれぞれ一つのポンプ（106または10
7）を用いた、圧力制御弁（113、114）によって定めら
れた調節可能な出力圧力水準（p_N及びp_H）に負荷可能で
あり、且つ電子工学的な制御ユニット（120）の出力信
号によって制御可能な二つの圧力供給制御弁（119また
は124）を用いて少なくとも一つの圧力供給出力口（10
2）に選択的に接続可能であることを特徴とする、請求
項８から10の一つに記載のプレス機。
【請求項１２】高圧タンク（104）の出力圧力水準を決
定する圧力制御弁（114）の出力口（110）が、低圧ポン
プ（106）の圧力出力口（115）または低圧タンク（10
3）のタンク負荷弁（108）の入力側と連通されているこ
とを特徴とする、請求項11に記載のプレス機。
【請求項１３】圧力供給ユニット（72）が圧力供給接続
部（101）をもち、当該圧力供給接続部（101）に圧力供
給ユニット（72）の低いほうの供給圧力（p_N）だけが供
給可能であることを特徴とする、請求項８から12の一つ
に記載のプレス機。
【請求項１４】圧力供給ユニット（72）の高い出力圧力
（p_H）も低い出力圧力（p_N）もそれぞれ一つの圧力供給
制御弁（124または119）を介して供給され得る圧力供給
接続部（102）と、圧力供給ユニット（72）の低いほう
の出力圧力（p_N）だけが、低圧タンク（103）に接続さ
れている供給制御弁（119）を介して供給され得る圧力
供給接続部（101）との間に、逆止め弁（123）が接続さ
れており、当該逆止め弁が、圧力供給ユニット（72）の
低圧出力口（101）における圧力よりも高圧出力口（10
2）における圧力が相対的に高いことによってその遮断
している状態へ、また、高圧供給接続部（102）におけ
る圧力よりも低圧供給接続部（101）における圧力が相
対的に高いことによってその開放位置へ制御された状態
になることを特徴とする、請求項11から13の一つに記載
のプレス機。
【請求項１５】低圧タンク（103）を圧力供給ユニット
（72）の両方の圧力出力口（101及び102）に接続させ得
る圧力供給制御弁（119）に対して、流量調整器（122）
が並列に接続されていることを特徴とする、請求項11か
ら14の一つに記載のプレス機。
【請求項１６】電気的に制御可能な、有利には２ポート
２位置切換電磁弁として構成されている面切換制御弁
（84）が設けられており、当該面切換制御弁（84）が、
遮断している基本位置（０）をもち、且つ電子工学的な
制御ユニット（120）の出力信号による制御によって貫
流位置（Ｉ）へ切り替え可能であり、当該貫流位置
（Ｉ）においてサーボ弁（79）の制御接続部（127）
が、駆動シリンダー（14）の大きい面で規定された駆動
圧力室（83）の供給接続部（130）と（付加的に）連通
された状態にあることを特徴とする、請求項１から15の
一つに記載のプレス機。
【請求項１７】駆動シリンダー（14）の大きいほうのピ
ストンフランジ（63）によって規定された駆動圧力室
（83）の上方の位置に無圧に維持されている液圧オイル
後置室（88）が配置されており、当該液圧オイル後置室
（88）が、少なくとも、駆動シリンダーピストン（36）
の大きいほうのピストンフランジ（63）と小さいほうの
ピストンフランジ（62）とのストローク体積の和に相当
する液圧オイル量を有し、且つ遮断している基本位置
（０）及び接続位置（Ｉ）としての貫流位置をもつ制御
可能な後流弁（89）を介して、駆動シリンダー（14）の
大きいほうのピストンフランジ（63）によって規定され
た駆動圧力室（83）と連通可能であること、及び、この
液圧オイル後置室がオーバーフロー導管（91）を介して
圧力供給ユニット（72）の貯蔵タンク（92）と連通され
ていることを特徴とする、請求項１から16の一つに記載
のプレス機。
【請求項１８】後流弁（89）が、有利には、弾性的に中
心合わせされた（遮断している）基本位置（０）と開放
された接続位置（Ｉ）とを有する２ポート２位置切換弁
として形成された、電気的にパイロット制御可能且つ圧
力制御された切換弁であり、当該切換弁が電気的に接続
可能なパイロット弁（162）によって行われる第一の制
御室（164）への低い出力圧力（p_N）の導入によって、
開放位置（Ｉ）へ制御可能であることを特徴とする、請
求項17に記載のプレス機。
【請求項１９】後流弁（89）が、第二の制御室（166）
をもち、当該制御室（166）への圧力作用から結果とし
て後流弁（89）をその基本位置（０）へ押しやる力が生
じること、及びこの第二の制御室（166）へ、駆動液圧
シリンダー（14）の大きいほうの面で規定された駆動圧
力室（83）内を支配する圧力が恒常的に導入されている
ことを特徴とする、請求項18に記載のプレス機。
【請求項２０】後流弁（89）の第一の制御室（164）を
軸方向に可動に規定している制御面（f₁）が、第二の制
御室（166）を軸方向に可動に規定している制御面
（f₂）より明らかに小さく、前者の制御面（f₁）の弁で
制御された低圧による作用から結果として後流弁（89）
を貫流位置（Ｉ）へ押しやる制御力が生じ、後者の制御
面（f₂）への駆動シリンダー（14）の大きい駆動圧力室
（83）内を支配する圧力による作用から結果として、後
流弁（89）をその遮断している基本位置（０）へ押し戻
す反力が生じ、これらの制御面（f₁/f₂）の比率（f₁/
f₂）が1/3と1/9との間の値、有利にはほぼ1/6であるこ
とを特徴とする、請求項19に記載のプレス機。
【請求項２１】サーボ弁（79）の（Ｔ）還流接続部（13
3）が、後置室（88）へ通じる還流導管に接続されてい
ること、及び、面切換制御弁（84）に対して還流弁とし
ての逆止め弁（169）が液圧に関して並列に接続されて
おり、当該逆止め弁（169）が、サーボ弁（79）の制御
接続部（127）における圧力よりも、駆動液圧シリンダ
ー（14）の大きいほうの面で規定された駆動圧力室（8
3）内の圧力が相対的に高いことによって、開放位置へ
制御され、且つふだんは遮断していることを特徴とす
る、請求項16から20の一つに記載のプレス機。
【請求項２２】駆動液圧シリンダー（14）の、大きいほ
うの面で規定された駆動圧力室（83）の下方に、上型を
担持している、駆動シリンダーピストン（36）のピスト
ン棒（96）によって軸方向に貫通された相対的に容積の
小さいリング室（87）が配置されており、当該リング室
が、無圧に維持されて液圧オイルによって満たされてお
り、且つ大きい面で規定された駆動圧力室（83）の上方
の位置に配置された後置室（88）と恒常的に連通されて
いることを特徴とする、請求項１から21の一つに記載の
プレス機。
【請求項２３】無圧のリング室（87）が、大きい直径
（D₂）の孔段部（66）へ下方から挿着されたスライドブ
ッシュ（94）の上側の端面によって、軸方向にケーシン
グに固定されて形成されていることを特徴とする、請求
項22に記載のプレス機。
【請求項２４】プレス機（10）を用いた冷間加工によっ
て得られた部品（11）の取り出しのために設けられたエ
ジェクタ（58）が、差動シリンダーとして形成された複
動式の液圧シリンダーを駆動装置として有し、当該液圧
シリンダーが別のサーボ弁（99）を用いて制御可能であ
ることを特徴とする、請求項１から23の一つに記載のプ
レス機。
【請求項２５】エジェクタシリンダー（58）が上方のリ
ング状の駆動圧力室（188）と大きいほうの面で規定さ
れた下方の駆動圧力室（187）とを有し、前者の駆動圧
力室（188）内へ、運転中恒常的に圧力供給ユニット（7
2）の低い出力圧力（p_N）あるいは高い出力圧力（p_H）
が導入されており、後者の駆動圧力室（187）内におい
て圧力がサーボ弁（99）を用いて制御可能であり、当該
サーボ弁（99）のＰ供給接続部（198）が、エジェクタ
シリンダー（58）のリング状の駆動圧力室（188）にも
接続されている、圧力供給ユニット（72）の圧力出力口
（101あるいは102）に同様に接続されていることを特徴
とする、請求項24に記載のプレス機。
【請求項２６】両方の駆動圧力室（188、187）を軸方向
に可動に規定している、エジェクタシリンダー（58）の
大きいほうのピストン段部（181）によって形成されて
いる駆動面が、駆動シリンダーピストン（36）の小さい
ほうのピストンフランジ（62）によって形成された駆動
面（81または82）と同一の寸法をもつことを特徴とす
る、請求項24あるいは25に記載のプレス機。
【請求項２７】エジェクタシリンダー（58）が、駆動シ
リンダー（14）によって発揮可能なプレス力の30％まで
の放出力をもつように構成されていることを特徴とす
る、請求項24あるいは25に記載のプレス機。
【請求項２８】エジェクタシリンダー（58）の大きいほ
うの面で規定された下方の駆動圧力室（187）内を支配
する圧力の監視のために、電気工学的なあるいは電子工
学的な圧力センサー（204）が設けられており、当該圧
力センサー（204）の電気的な出力信号が電子工学的な
制御ユニット（120）に圧力実測値情報信号として入力
されることを特徴とする、請求項25に記載のプレス機。