JP5021848B2 - 金属成形機等の加工機を液圧により作動させるための装置及びこのような金属成形機を作動させるための方法 - Google Patents
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Description
−往復ポンプの使用
−システムを固定するための***材を必要とする液圧蓄圧器の使用
−蓄圧器が、所管官庁により定期的に認証される必要がある
−蓄圧器に蓄えられた莫大なエネルギが、比例弁によって制御されなければならず、比例弁は、熱や、浪費電力を発生し、腐食により部材を摩耗させる。
電気モータシャフトが、回転速度を減じるためにギヤボックス内に進入している。減速ボックスの出口シャフトは、カムシャフトを駆動し、回転運動を直進運動に変換し、直進運動は所定の数(通常は3又は5)のシリンダに伝達される。シリンダのボディは、入口逆止め弁と、出口逆止め弁とを保持している。カムシャフトが一回転する間に、シリンダのピストンは、後退運動を行い、ポンピングされる流体を入口逆止め弁からシリンダ内へ引き込み、次いで、前進運動を行い、流体を出口逆止め弁から送出する。
−一定の流量しか送出されない
−送出ポート、圧力管又はチャネルにおける流量又は圧力の脈動
−カムシャフトへの交番荷重が疲れ破損を生じる
−重要なメンテナンスコスト
−機械的摩擦による不要な電力消費。
−可変ポンプの使用
−ロジック弁(開くか閉じるかであり、比例性がない)による回路の単純化
−必要とされる時だけラムが送出するので電力消費が小さく、より優れた効率を有する。
−熱を生じ、
−電力を浪費し、
−侵食により構成部材を摩耗させ、
−汚染粒子を発生する。
1a ピストン
1b ピストン
1c シリンダ
1d シリンダ
1e シリンダ室
1f シリンダ室
2 ジェネレータ、アクチュエータ、ラム
2a ピストン
2b ピストン
2c シリンダ
2d シリンダ
2e シリンダ室
2f シリンダ室
3 出口逆止め弁
4 出口逆止め弁
5 入口逆止め弁
6 入口逆止め弁
7 予備圧縮弁
8 予備圧縮弁
9 管、チャネル
10 管、チャネル
11 管、チャネル
12 管、チャネル
13 流体ろ過ブースと供給部
14 フィルタエレメント
15 バイパス逆止め弁
16 ポンプ
17 モータ
18 流体又は液体源、液圧源
19 管、チャネル
20 管、チャネル
21 給入弁、分配弁、複数方向弁
22 給入弁、分配弁、複数方向弁
23 送出弁、分配弁、複数方向弁
24 送出弁、分配弁、複数方向弁
25 制御マニホルド
26 管、チャネル
27 ローディングマニホルド
28 弁
29 逆止め弁
30 圧力制限器
31 主モータ、モータ
32 主モータ、モータ
33 主モータ、モータ
34 ポンプ
35 ポンプ
36 ポンプ
37 管、チャネル、圧力管
38 管、チャネル、圧力管
39 管、チャネル、圧力管
40 冷却及びろ過ループ
41 モータ
42 ポンプ
43 バイパス逆止め弁
44 フィルタエレメント
45 冷却ステーション
46 管、チャネル
47 管、チャネル
48 電源及びオートメーション制御キュービクル、オートメーションキュービクル、
キャビネット
49 支持フレーム
50 補助モータ
51 液圧式貯蔵部、コンテナ
52 管、チャネル
53 −
54 −
55 −
56 −
57 ローディングマニホルド
58 圧力リリーフ弁
59 逆止め弁
60 弁
61 減圧及び送出弁
62 減圧及び送出弁
63 分配弁
64 減圧及び戻りライン
65 減圧及び戻りライン
66 主シリンダへの圧力ライン
67 戻りシリンダへの圧力ライン
68 戻りシリンダ
69 戻りシリンダ
70 鍛造されるインゴット
71 鍛造テーブル
72 鍛造ツール
73 主ビーム
74 主ラム
75 主シリンダ
76 プレフィル及び送出弁
77 圧力パイロット供給部
X ピストン1a,1b,2a,2bの後方移動
Y ピストン1a,1b,2a,2bの前方移動
DE 3326690C2
DE 1502282
DE 2223709
Claims (24)
- 液体加圧媒体によって金属成形機を作動させるための装置において、
ピストン(1a,1b,2a,2b)とシリンダ室(1e,1f,2e,2f)を備え、前記ピストン(1a,1b,2a,2b)が交互に駆動される少なくとも2つの静水圧アクチュエータ(1,2)と、
第1の液体加圧媒体によって少なくとも1つの弁(21,22)を介して前記静水圧アクチュエータ(1,2)を作動させる、吐出流量に関して可変の少なくとも1つのポンプ(34,35,36)と、
前記ポンプ(34,35,36)から送り出された前記第1の液体加圧媒体を各静水圧アクチュエータ(1,2)の一方のシリンダ室(1f,2f)に導く第1の管(19,20)と、
前記第1の液体加圧媒体と異なる第2の液体加圧媒体を、各静水圧アクチュエータ(1,2)の他方のシリンダ室(1e,2e)に導く第2の管(9,10)と、
前記静水圧アクチュエータ(1,2)によって、前記金属成形機を作動させるために必要な圧力に加圧された前記第2の液体加圧媒体を前記金属成形機へ送出する第3の管(47)と、
各他方のシリンダ室(1e,2e)と前記第3の管とを接続する第4の管(11,12)と、
各第2の管(9,10)に設けられ、前記他方のシリンダ室(1e,2e)への流れのみを許容する逆止め弁(5,6)と、
各第4の管(11,12)に設けられ、前記他方のシリンダ室から第3の管(47)への流れのみを許容する逆止め弁(3,4)と、
各第4の管(11,12)に前記逆止め弁(3,4)と並列に設けられた予備圧縮弁(7,8)と、を備え、
前記予備圧縮弁(7,8)は、一方の静水圧アクチュエータ(1,2)によって前記第3の管(47)に押し込まれた前記第2の液体加圧媒体を、該第2の液体加圧媒体を逆止め弁(3,4)を介して前記第3の管(47)へ押し込もうとする他方の静水圧アクチュエータ(1,2)のシリンダ室(1e,2e)へ流入させ、
前記弁(21,22)は、前記第1の液体加圧媒体の分配弁として配置されていることを特徴とする、液体加圧媒体によって金属成形機を作動させるための装置。 - 前記ポンプ(34,35,36)は複数設けられ、
前記ポンプ(34,35,36)が、同時に又は互いに独立して、吐出流量を調節可能であるように構成されている、請求項1記載の装置。 - 前記ポンプ(34,35,36)が、それぞれ、少なくとも1つの逆止め弁(29)を有しており、
前記逆止め弁(29)を通じて、第1の液体加圧媒体が、割り当てられた前記弁(21,22,23,24)へ搬送される、請求項1又は2記載の装置。 - 前記静水圧アクチュエータ(1,2)が、圧力増大装置として構成されており、前記第2の液体加圧媒体が、前記逆止め弁(5又は6)及び/又はフィルタエレメントを介して、共通の流体源(18)から、前記他方のシリンダ室(1e,2e)内へ送出される、請求項1から3までのいずれか1項記載の装置。
- 前記静水圧アクチュエータ(1,2)が、前記第2の液体加圧媒体を、少なくとも1つの逆止め弁(3又は4)を介して、前記第3の管(47)へ送出する、請求項1から4までのいずれか1項記載の装置。
- 前記静水圧アクチュエータ(1,2)が、前記第2の液体加圧媒体を、フィルタエレメントを介して前記第3の管(47)内へ供給する、請求項1から4までのいずれか1項記載の装置。
- 前記第2の液体加圧媒体は液体源(18)に貯留され、第2のポンプ(16)を介して前記他方のシリンダ室(1e又は2e)へ送出される、請求項1から6までのいずれか1項記載の装置。
- 各静水圧アクチュエータ(1,2)における前記シリンダ室(1e,1f又は2e,2f)及び前記ピストン(1a,1b又は2a,2b)は互いに同軸に配置され、前記ピストン(1a,1b又は2a,2b)が、等しい又は異なる圧力作用面を有し、長手方向である軸方向(X−Y)で交互に移動する、請求項1から7までのいずれか1項記載の装置。
- 前記静水圧アクチュエータ(1,2)における一方のピストン(1b又は2b)の圧力作用面と、他方のピストン(1a又は2a)の圧力作用面とが10%〜45%だけ異なる、請求項8記載の装置。
- 前記静水圧アクチュエータ(1,2)は、各ピストン(1a,1b,2a,2b)及び各シリンダ室(1e,1f,2e,2f)の軸方向が互いに平行にかつ鉛直方向に沿って配置されている、請求項1から9までのいずれか1項記載の装置。
- 各ピストン(1a,1b,2a,2b)のストロークが、0.5m〜3mである、請求項1から10までのいずれか1項記載の装置。
- 各ピストン(1a,1b,2a,2b)のストロークが、1mである、請求項11記載の装置。
- 前記弁(21,22,23,24)と前記ポンプ(34,35,36,16)と前記予備圧縮弁(7,8)と前記逆止め弁(5,6)の駆動を制御する制御システム(48)を備え、
前記制御システム(48)は、全サイクル時間が4〜20秒となるように、2〜10秒で前記ポンプ(34,35,36,16)によりポンピングし、1〜9秒で前記弁(21,22,23,24)を作動させてピストンを戻し、0.5秒で逆止め弁(5,6)を閉じ、0.5秒で前記予備圧縮弁(7,8)を作動させて第2液体加圧媒体を予備圧縮させる、請求項1から12までのいずれか1項記載の装置。 - 前記制御システム(48)は、全サイクル時間が8秒となるように、4秒で前記ポンプ(34,35,36)によりポンピングし、3秒で前記弁(21,22,23,24)を作動させてピストンを戻し、0.5秒で逆止め弁(5,6)を閉じ、0.5秒で前記予備圧縮弁(7,8)を作動させて第2液体加圧媒体を予備圧縮させる、請求項13記載の装置。
- 前記制御システム(48)は、ポンピングストローク及び戻しストロークの間のピストン(1a,1b又は2a,2b)の速度が、短い加速及び減速期間を除いて一定であり、それぞれ100mm/秒〜500mm/秒、及び130mm/秒〜700mm/秒の値を有するように前記ポンプ(34,35,36,16)の駆動を制御する、請求項13または14記載の装置。
- 前記制御システム(48)は、ポンピングストローク及び戻しストロークの間のピストン(1a,1b又は2a,2b)の速度が、短い加速及び減速期間を除いて一定であり、それぞれ250mm/秒、及び330mm/秒の値を有するように前記ポンプ(34,35,36,16)の駆動を制御する、請求項15記載の装置。
- 前記制御システム(48)は、前記静水圧アクチュエータ(1,2)に、毎分4サイクル〜12サイクルを行わせ、前記逆止め弁(3,4,5,6)をそれぞれ、毎分4回〜12回作動させる、請求項13から16までのいずれか1項記載の装置。
- 前記制御システム(48)は、前記静水圧アクチュエータ(1,2)に、毎分7.5サイクルを行わせ、前記逆止め弁(3,4,5,6)をそれぞれ、毎分7.5回作動させる、請求項17記載の装置。
- 前記制御システム(48)は、前記静水圧アクチュエータ(1,2)に200〜450barの圧力の第2の液体加圧媒体を送出させる、請求項13から18までのいずれか1項記載の装置。
- 前記制御システム(48)は、前記静水圧アクチュエータ(1,2)に200〜1400barの圧力の第2の液体加圧媒体を送出させる、請求項13から18までのいずれか1項記載の装置。
- 前記制御システム(48)は、前記静水圧アクチュエータ(1,2)に200〜850barの圧力の第2の液体加圧媒体を送出させる、請求項20記載の装置。
- 前記制御システム(48)は、前記金属成形機に送出される第2の液体加圧媒体の流量及び/又は圧力を、駆動される前記金属成形機の作動状況によって制御する、請求項13から21までのいずれか1項記載の装置。
- 前記第1の液体加圧媒体は、作動油又はエマルジョンであり、前記第2の液体加圧媒体は、水である、請求項1から22までのいずれか1項記載の装置。
- 請求項1から23までのいずれか1項記載の液体加圧媒体によって金属成形機を作動させるための装置の制御方法において、
イ)一方の静水圧アクチュエータ(1,2)のシリンダ室(1e,2e)に前記第2の液体加圧媒体を満たすと共に他方の静水圧アクチュエータ(1,2)のシリンダ室(1f、2f)に前記第1の液体加圧媒体を満たすステップと、
ロ)前記一方の静水圧アクチュエータ(1,2)のピストン(1b,2b)を作動させてシリンダ室(1e,2e)内の第2の液体加圧媒体を前記逆止め弁(3,4)を通じて前記第3の管(47)に送出すると共に他方の静水圧アクチュエータ(1,2)のシリンダ室(1e,2e)内に第2の液体加圧媒体を流入させるステップと、
ハ)前記一方のシリンダ室(1e,2e)内の第2の液体加圧媒体の送出の際に前記予備圧縮弁(7,8)を通じて前記他方のシリンダ室(1e,2e)内に第2の液体加圧媒体を流入させて前記他方のシリンダ室(1e,2e)内に圧縮力を加えるステップと、
ニ)前記イ)からハ)のステップを繰り返すステップと、
を有することを特徴とする、液体加圧媒体によって金属成形機を作動させるための装置の制御方法。
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