JP2015518429A - 圧力伝達用ハイドロニューマチック装置及びリベット打ち機 - Google Patents
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Abstract
Description
例えばリベット打ち機などに使用される圧力伝達用ハイドロニューマチック装置は、様々な実施形態において既に知られている。
さらに、伝達ピストンと蓄圧ピストンとの間において、作動圧が伝達ピストンに作用しなくなると伝達ピストンの空気圧による復動を生じさせる空気圧が実現されてもよい。また、蓄圧ピストンも持続的に初期空気圧の作用を受けており、蓄圧チャンバ内における蓄圧ピストンに存在する作動液体積が、対応する圧力、すなわちプリロードを受ける。
[本発明の目的及び利点]
本発明の目的は、特に、異なる動力行程要件に適合する動作ピストンの最適な位置決めを達成するために、圧力伝達用ハイドロニューマチック装置又は対応するリベット打ち機を改良することにある。
従属請求項は、本発明の有利な変形例に関する。
本発明は、まず、動作ピストンと、複動シリンダの形態をとり、かつ、動作ピストンに圧力を伝達するように機能する伝達ピストンとを有する、圧力伝達用のハイドロニューマチック装置に基づくものであり、動作方向への動作ピストンの動作行程は、第1行程と、それに続く第2行程とを含み、第1行程は、動作ピストンにかかる圧力の空圧作用によって制御することができ、かつ、第2行程は、伝達ピストンにかかる圧力の空圧作用によって制御することができ、作動液が伝達ピストンによって移動させられ、移動させられた作動液が動作ピストンの第2行程を生じさせる。動作方向への動作ピストンの第1行程は、同方向への第2行程が後に続く高速移動行程と特にみなされてもよく、第2行程は動力行程に相当する。動作行程又は動力行程に続いて空圧による動作ピストンの復動が起こり、こうして移動させられた作動液が伝達ピストンに作用することにより、伝達ピストンの復動も引き起こされる。
影響を与える変換手段を持たない公知のハイドロニューマチック圧力伝達装置に、制御手段を例えば好適に後付けで設けることができ、制御手段は、既存のシステムに問題なく統合することができる。適切な場合には、従来必要であった部品を省くことがこのように可能であり、その結果、全体では、以前の圧力伝達装置と比べて、本発明を用いてハイドロニューマチック圧力伝達装置の部品点数を減らすことができ、又は、より小型化した構造にすることができる。
図1は、以降本明細書において圧力伝達装置1とも称する、本発明の圧力伝達用ハイドロニューマチック装置1の断面を示す。圧力伝達装置1は、ハウジング2を有し、該ハウジング2内には、動作ピストン3が移動可能に、かつ、半径方向において密閉された状態で配置される。図1では初期位置にある動作ピストン3は、ハウジング2から突出するピストンロッド4を有する前側部分と、ピストンロッド4と一体的に形成され、ハウジング2内で同様に半径方向において密閉された、ピストンロッド4と共に移動可能なピストン部5を有するさらなる部分とを備える。ピストン部5は、相対的に大径である円盤形状領域と、該円盤形状領域に隣接する、該円盤形状領域よりも小径のロッド形状の後側領域とを有する。
図2〜6において、圧力伝達装置21は高度に図式化して表されており、移動可能なピストン部分、すなわち、ピストン部5もしくはピストン部分5a、蓄圧ピストン10、及び伝達ピストン17の半径方向外側領域が、簡略化され、又は圧力伝達装置21のハウジングの内壁にまで延在しないように示されている。
伝達ピストン17の両側の、又は例えば動作ピストン3の行程全体の空圧制御用の制御変数としての移動量を測定するために、高度に図式化して示されている移動量測定システム34が、動作ピストン3に、又は外部に配置され、又は取り付けられてもよい。
圧力伝達装置21の動作モードは以下の通りである。
高速移動行程の後、動力行程に対する制御が、伝達ピストン10によって行なわれる。これは常に、圧力伝達装置21の動作ピストン3の高速移動行程が終了した後、すなわち、例えば、動作ピストンの前端、又は該前端によって推進させられるリベット要素が抵抗物、例えば構造層に衝突する時に起こる。動力行程の始動のために、伝達ピストン17は、5/3方向比例弁27によって、動作ピストン3から独立して空圧的に制御される。図1について上述したとおり、正の移送を用いる動作原理に基づいて比較的大きな力が動作ピストン3に働く。
図3〜6において、主要な要素は図2の構成に対応して設計されており、図3〜6の例示的な実施形態と図2の例示的な実施形態との間の相違点についてのみ以下に実質的に説明する。
図3の構成は、構造について、及び動作モードについても、図2の構成にその他の点では一致している。
2 ハウジング
3 動作ピストン
4 ピストンロッド
5 ピストン部
5a ピストン部分
6 空圧チャンバ
7 空圧チャンバ
8 作動チャンバ
9 蓄圧チャンバ
10 蓄圧ピストン
10a 環状溝
10b 環状溝
11 ケーシング管
12 制御チャンバ
13 ハウジング部
13a ラジアルシール
14 隔壁
15 空圧チャンバ
16 ケーシング管
17 伝達ピストン
18 プランジャピストン
19 駆動チャンバ
20 接続ボア
21 圧力伝達装置
22 5/2方向弁
23 往動行程ライン
24 復動行程ライン
25 逆止弁付き絞り弁
26 逆止弁付き絞り弁
27 5/3方向比例弁
28 往動行程ライン
29 復動行程ライン
30 急速排気手段
31 シャトル弁
31a ライン
32 油圧スイッチ
33 液圧ライン
34 移動量測定システム
35 力センサ
36 圧縮空気供給部
37 供給圧設定手段
38 空圧ライン
39 安全弁
40 3/2方向比例弁
41 3/2方向比例弁
42 接続部
43 5/3方向比例弁
44 伝達要素
45 作動要素
46 液圧シリンダ
47 制御装置
48 多方向弁
49 外乱変数
50 センサ装置
51 アナログ・デジタル変換器
52 比例部
53 積分部
54 デジタル・アナログ変換器
Claims (13)
- 動作ピストン(3)と、複動シリンダ形態であり、かつ、前記動作ピストン(3)に圧力を伝達するように機能する伝達ピストン(17)とを有する、圧力伝達用ハイドロニューマチック装置(1、21)であって、
動作方向への前記動作ピストン(3)の動作行程は、第1行程、及び続く第2行程を含み、
前記第1行程を前記動作ピストン(3)にかかる圧力の空圧作用によって制御することができ、かつ、前記第2行程を前記伝達ピストン(17)にかかる圧力の空圧作用により制御することができ、
作動液は前記伝達ピストン(17)によって移動させられ、移動させられた前記作動液は前記動作ピストン(3)の前記第2行程を引き起こす、圧力伝達用ハイドロニューマチック装置(1、21)において、
前記伝達ピストン(17)の前記複動シリンダの両側にかかる空気圧を制御するために、作動装置を有する制御手段が設けられて、該制御により前記動作ピストン(3)の前記第2行程を予め設定することができることを特徴とする、圧力伝達用のハイドロニューマチック装置(1、21)。 - 前記伝達ピストン(17)を収容するチャンバ(15)が蓄圧ピストン(10)を収容するチャンバ(12)から分離されていることを特徴とする、請求項1に記載のハイドロニューマチック装置。
- 前記制御手段の前記作動装置が多方向弁を備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載のハイドロニューマチック装置。
- 前記制御手段の前記作動装置が1つの多方向比例弁、特に5/3方向比例弁(27、43)を備えることを特徴とする、前記請求項のうちの1項に記載のハイドロニューマチック装置。
- 前記制御手段の前記作動装置が複数の相互に作用する多方向弁、特に2つの3/2方向比例弁(40、41)を備えることを特徴とする、前記請求項のうちの1項に記載のハイドロニューマチック装置。
- 移動量を検出可能な移動量センサ装置(34)を有する検出手段が設けられ、前記移動量は前記制御手段の制御変数であることを特徴とする、前記請求項のうちの1項に記載のハイドロニューマチック装置。
- 力を検出可能な力センサ装置(35)を有する検出手段が設けられ、前記力は前記制御手段の制御変数であることを特徴とする、前記請求項のうちの1項に記載のハイドロニューマチック装置。
- 圧力を検出可能な圧力センサ装置(32)を有する検出手段が設けられ、前記圧力は前記制御手段の制御変数であることを特徴とする、前記請求項のうちの1項に記載のハイドロニューマチック装置。
- 複動シリンダ形態の前記蓄圧ピストン(10)の、空圧作用を受ける側を制御することができることを特徴とする、前記請求項のうちの1項に記載のハイドロニューマチック装置。
- 複動シリンダ形態の前記蓄圧ピストン(10)の一方の側が空圧作用を受け、該空圧作用を受ける側を、前記伝達ピストン(17)の前記複動シリンダの両側にかかる空気圧を制御することを目的として、前記制御手段の前記作動手段により制御することができることを特徴とする、前記請求項のうちの1項に記載のハイドロニューマチック装置。
- 前記動作ピストン(3)は、第1構造ユニット(45)の動作ピストンハウジング(2)内に移動可能に収容され、前記第1構造ユニット(45)は、前記伝達ピストン(17)及び前記蓄圧ピストン(10)が収容される補助ピストンハウジング(11、16)を有する第2構造ユニット(44)から分離されており、
前記第1構造ユニット(45)及び前記第2構造ユニット(44)は接続部(42)を介して互いに液圧的に連通していることを特徴とする、前記請求項のうちの1項に記載のハイドロニューマチック装置。 - クリンチングされた構成、又はリベット要素を用いてリベット打ちされた構成を確立するための、駆動可能な動作ピストン(3)を有するクリンチング用又はリベット打ち用の装置であって、前記装置は、前記請求項のうちの1項に記載のハイドロニューマチック装置(1、21)を備える、装置。
- 駆動可能な動作ピストン(3)を有する、プレス、圧入、エンボス、圧縮、スタンピング、コーキング、クリンチング、打抜き及び/又は窄孔用の装置であって、前記装置は、請求項1〜11のうちの1項に記載のハイドロニューマチック装置(1、21)を備える、装置。
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