CN102481689B - 液压的挤压装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压的挤压装置(1)，该挤压装置带有固定部分(2)和活动部分(3)，其中，活动部分通过液压活塞(4)相对固定部分(2)运动并且可借助于复位弹簧(5)运动回到初始位置，其中，往回运动还可根据预定压力通过回流阀(6)的响应触发，其中还设置有控制阀(7)，该控制阀附加于回流阀(6)地在开启状态打开液压剂排出口(8)，并且具有液压剂流入侧和流出侧。为了针对于控制阀的响应有利地构造这种液压的挤压装置，所述控制阀(7)在回流阀(6)打开时由回流的液压剂的压力在流入侧和流出侧加载，其中，流入侧的压力由于节流而较小。

Description

液压的挤压装置

技术领域

本发明涉及一种液压的挤压装置，该挤压装置带有固定部分和活动部分，其中，活动部分通过液压活塞相对固定部分运动并且可借助于复位弹簧运动回到初始位置，其中，往回运动还可根据预定压力通过回流阀的响应触发，其中还设置有控制阀，该控制阀附加于回流阀(6)地在开启状态打开液压剂排出口，并且具有液压剂流入侧和流出侧。

这种挤压装置已知有多种构造。例如参见WO99/19947。此外也参见WO98/24570，涉及一种作为冲压装置的应用，WO02/62504，涉及作为展宽机床的应用和WO02/00368，涉及一种作为铆接装置的应用。

这种挤压装置还例如由DE202004000215U1公开。在此，设置在从液压剂泵通向容纳液压活塞的液压缸的液压导管中的控制阀由于作为止回阀的构造而被由泵输送的液压剂从流入侧到流出侧流过。在液压剂泵断开时，在流出侧产生的液压剂压力与沿相同方向作用的预紧弹簧一起促使控制阀移动到其开启位置，因此打开了为流出侧对应配设的液压剂排出口。此外，因为在较高的系统压力时，控制阀未打开，所以在液压剂回流开始时，在进行了挤压过程之后回流阀已被打开的情况下，控制阀就还没打开。

从前述的现有技术出发，按一个方面，本发明所要解决的技术问题是针对控制阀的响应有利地构造这种液压的挤压装置。另一方面涉及控制阀的一种有利的布置。

按照第一种发明构思，所述第一方面的任何一种可能方案通过权利要求1的主题给出，其中规定，控制阀在回流阀打开时由回流的液压剂的压力在流入侧和流出侧加载，其中，流入侧的压力由于节流而较小。控制阀在回流阀打开时相应在两侧承受回流区域中的液压剂的、即便不同的压力。由于节流产生的压差沿控制阀的开启方向作用并且因此导致或者总是促进迅速打开。这种效果可以通过控制阀的弹簧预紧到开启位置额外地支持。但另一方面，这在本发明主题的优选实施形式中，前述的设计标准不是针对必要时选择的弹簧预紧的。在回流阀打开之后，实际上立即，必要时甚至伴随着回流阀的打开实现控制阀的打开，并因此为液压剂产生了两倍的排出可能性。由此可以如希望地实现迅速回流液压剂。另一方面也存在这样的应用情况，其中设定为仅使非常小量的液压剂通过回流阀排出。

一种可能方案，尤其是所述技术问题的另一所述方面，也通过权利要求2的主题给出，其中规定，设置一液压泵，第一液压剂流动路径从该泵通向控制阀，并且另一(第二)液压剂流动路径直接通向回流阀。从液压剂泵通向控制阀并且优选还通向容纳回流活塞的液压缸的液压剂输送导管也直接由液压剂泵通到控制阀。所述的液压剂流动路径也可以部分重合。重要的是，由于直接连接，液压剂通过输送导管流到控制阀或回流阀，而不是例如相对回流阀而言首先流过控制阀。因此，就两个阀而言实现了从液压剂泵出发的并联连接。液压剂输入口(从泵)和液压剂通过(开启的)回流阀的排出口在液压方面位于控制阀的同一侧。到缸筒腔(活动部分)的连接在液压方面位于控制阀的另一侧(或者位于其旁路中)。从活动部分看，回流阀在液压上可以布置在控制阀后面，或者至少作为补充，与控制阀并联连接。重要的是，由此可以实现所述阀和液压导管紧凑的布置。

将控制阀预紧在开启位置中的弹簧可以以较小的弹力构成。因此，即便在泵停止时，在开始压紧过程或者在进一步的压紧过程中不会打开控制阀。而仅当额外由于打开的回流阀形成控制阀的负压加载或加载压差时，控制阀才运动到其开启位置。通常，在手动液压挤压装置中，优选使挤压通过泵的手动触发实现，所述泵优选通过电机驱动。如果中断对相应开关的按压，泵也停止运行。挤压装置的压钳保持在确定的位置中。在此处所述的实施形式中，可以通过继续操纵毫无困难地继续挤压过程。不出现液压活塞的回移。在挤压过程开始时在液压缸中还没有非常小的系统压力或(过)压力水平。

称谓“控制阀”是为了概念清晰而选择区分。也可以将该阀例如成另一回流阀。

本发明的其它特征在以下，也在附图说明中，经常在其与前述的权利要求方案优选的配置中描述。但是，这些特征也可以在与这些权利要求仅一个或多个特征的配置中或独立或在其它总体方案中有意义。

首先还优选的是，控制阀设计为座阀。通过相对阀座止挡的移动，阀封闭了液压剂流出口。由座阀封闭的开口在控制阀的移动方向延伸(相对开口的轴向而言)。不会发生滑移，而是该开口表面的流出口的封闭件关于控制阀运动方向上的投影与控制阀的开口表面相重叠。

与此相关地，即便不需要连接，实际上，关闭的控制阀也通过由液压剂存储腔中的压力和液压剂导管中的压力形成的力差加载。因为，在几乎所有的运行状态中，液压剂导管中的压力都高于液压剂存储腔中的压力，因此当控制阀位于关闭位置时就产生了控制阀的封闭保持力。即便开始需要较高的压力来使控制阀移动到封闭位置，如果控制阀处于封闭位置，那么液压剂导管中压力较低也是足够的，只要该压力还充分大于液压剂存储腔中的压力。液压剂存储腔中的压力可以等于环境压力或者甚至低于环境压力，也就是为一个负压。如果泵以较高的输送功率工作，则尤其存在负压。从流入侧到流出侧看，用于将控制阀移动到封闭位置的较高压力通过经由控制阀流入的液压剂的压力损失产生。由于液压剂的运动或在此通过控制阀产生的压力差，所述压力是准动态压力。控制阀对液压剂流的流动方向做出反应。

液压剂导管中的压力相应在触发挤压过程时从环境压力(或略高于环境压力)升高至挤压过程触发压力。该触发压力例如可以在300至700bar之间。在进行挤压之后，如果回流阀打开，使液压剂回流到存储腔中的液压剂导管中的压力如下面所述与设计构造有关地在10到0.5bar(过压)之间。在此，在公开内容中也包括所有的中间值，尤其以0.1bar为步长。

液压剂泵通过输送导管输送到通向控制阀的第一分支导管和通向回流阀的第二分支导管中。在常见的挤压过程触发时，回流阀是封闭的或者要(例如通过提升孔卡锁件)在触发的过程中封闭。液压剂在该分支导管中仅等待，但不流动。然后，液压剂通过控制阀和液压剂导管流入缸筒腔。作为补充，还可以直接在缸筒腔中设置准旁路。到回流阀的输送相应就导管而言不是或者不仅通过控制阀进行，而是，必要时作为补充并行地进行。回流阀关于液压剂输送与控制阀液压平行地连接。

在本文中还优选设计为，在回流阀打开时通过回流阀流出的液压剂首先，优选全部流过控制阀。在这种情况下，回流阀在排出液压剂时在液压上连接在控制阀的下游。但也可以设计为，仅部分流过控制阀。另一部分可以流过直接从缸体导向回流阀的导管，其中，该导管还优选具有节流位置。也可以全部通过从缸筒腔流动回流阀的所述的专门的导管。然而，在后一种情况下也可以设置为，通向回流阀的导管与控制阀导通连接，具体通向控制阀的流入侧。因此，在这种设计构造中，在液压剂回流的情况下，在控制阀的流入侧提供相应的压力加载。

控制阀可以借助于弹簧预紧到其张开位置上。在该情况下，所述预紧力优选选择得小于通过回流活塞的弹簧加载作用在控制阀上的力。在回流的情况下，通过回流活塞的弹簧加载在液压剂导管中导致的压力(如所述地例如在0.5到5bar之间)与控制阀的液压有效面积相对应地导致作用在控制阀上的力。不考虑可能还额外起支持作用的较小压力或者甚至是液压剂存储腔中的负压，通过回流活塞的弹簧加载施加的所述力大于沿开启方向作用在控制阀上的弹力。沿开启方向作用在控制阀上的弹簧的力的实际大小例如在0.1至1牛顿之间，还优选在0.2到0.4牛顿之间，其中，在所述区间中也包括所有中间值，尤其以1/10牛顿为步长。

作为上述构造的替换方案，在回流阀打开的情况下，液压剂至少部分通过控制阀流到回流阀，也可以设计为，控制阀在其开启位置同时闭锁液压剂导管，否则液压剂可以通过该导管流到回流阀。其中，该闭锁优选也在座阀的意义上实现。然后，如上所述，可以通过例如预定的从液压缸到回流阀的直接连接实现排出。但是，通过回流阀的排出也可以完全中断。在这种情况下，由于与之相关的压降，回流阀同时回到其封闭位置。

回流阀被调节到最高压力，即，要实现的挤压压力。由于在其打开时获得的(另外的)压降，控制阀使得能够自动控制回流阀到其封闭位置，在同时打开(另一)用于液压剂的排出路径。因此可以以希望的方式在执行挤压过程中首先实现，占据各个中间位置并且然后继续进行挤压过程。在执行挤压过程之后，可以通过简单地重复操作泵实现活动部件(即，通常是回流活塞)的停止，并且从该位置出发进行下一次挤压。

控制阀具体由阀的封闭体组成，其与构造为固定在壳体上的阀座交互作用。相应优选设计为，阀的封闭体贯穿与阀的封闭体的运动同步的补偿件。该补偿件因此随着阀的封闭体从封闭位置移动到开启位置以及从开启位置移动到封闭位置。这样设计补偿件，使得阀的封闭体可以在其中横向于其在从封闭位置运动到开启位置或反之的运动方向运动。为此，阀的封闭体也总体以相应的间隙优选容纳在液压剂导管中。阀的封闭体的这种可运动性确保，即便在阀座与阀的封闭体不精确对齐的情况下，也实现了控制阀可靠的封闭。阀的封闭体具有根据相关可能的制造公差足够的运动可能性。

补偿件例如可以以垫片的形式构造。补偿件，例如具体是垫片优选不密封地配合在还优选在该区域中总是圆柱形地构造的液压剂导管中。相反，在此也可以以恰当的方式规定，留有(即便非常小的)径向间隙，该间隙实现了一定的液压剂的通流。这样一种间隙使得总是能够在静止状态通过补偿件进行压力补偿。这种间隙的实际大小在约1/100至2/100mm之间。反之，阀封闭件横向于其对于开启或闭合过程而言的运动方向的运动可能性可以为2/100到10/100毫米或百分之几毫米，例如直至1/2mm毫米。

附图说明

以下继续参照附图说明本发明，然而附图仅仅示出了实施例。在附图中示出：

图1示出了挤压装置前部局部剖切的视图；

图2示出了图1中的区域2-2在控制阀和回流阀关闭时的放大图；

图3示出了图2所示视图，其中控制阀开启；

图4示出了图2所示视图，带有额外的节流孔；

图5示出了图4所示视图，带有变化的节流孔；以及

图6示出了控制阀在图3所示区域VI-VI的放大视图，带有补偿件。

具体实施方式

首先参照图1示出并描述液压的挤压装置，该挤压装置带有固定部分2和活动部分3。活动部分3借助于液压活塞4相对固定部分2运动，该固定部分也可以被看作是整个壳体。液压活塞4可借助于复位弹簧5回到其初始位置并且在不使用状态由此预紧到所述初始位置。液压活塞4的回复运动可在挤压过程结束时通过回流阀6的响应触发。回流阀6在该实施例中这样构造并且这样工作，如在EP0944937B1所述。该专利文献的公开内容因此鉴于回流阀的构造和相应的工作原理全文结合到本申请的公开内容中，也为了将一个或多个在此公开的特征包含到本申请的权利要求中。

还设置有控制阀7，该控制阀影响回流阀6的封闭特性。因为回流阀6优选直至液压活塞4完全回移都不再开启。由于控制阀7，在该控制阀7的开启状态下在回流阀6之前获得了这样强的压降，使得回流阀在该意义上提前地在液压活塞4到达其最终回移位置之前关闭。然后，液压活塞4的另一回复运动仅还通过由开启状态下的控制阀7打开的排出孔8将液压剂排出到液压剂存储腔9中。

控制阀7具体具有流入侧10和流出侧11。流入侧10是这样的一侧，即，在借助于液压剂泵12输送液压剂时，控制阀7在该侧由液压剂加载。液压剂通过流出侧11经由液压剂导管13流到液压缸14中，液压活塞4容纳在该液压缸中。液压泵12可以如图所示地是柱塞泵。但也例如可以是螺旋泵。后者具有这样的优点，即，以连续的压力泵送。在输送液压剂经过开启的控制阀7时，伴随着、但实际上也同时移动到封闭位置，由于节流效应获得了例如1bar的压降，该压降导致前述的到封闭位置的移动。

如图2所示，回流的液压剂的路径在开始时，在回流阀6开启时，通过控制阀7给定，由于在周侧留有通流间隙15，液压剂可以从旁边流过该控制阀。因为通流间隙15较小，由此产生了明显的节流，节流一方面导致通过控制阀7的压降。在流入侧10(其在这种状态下本质上是流出侧)就相应地存在比流出侧11更小的压力。此外，可以作为补充在流出侧额外获得一定的滞止压力。通过压差和通过将控制阀7预紧到开启位置的压力弹簧16的支持，控制阀7非常迅速地移动到图3所示的开启位置。

在常见的设计中，本来不需要用压力弹簧16来将控制阀7移动到开启位置。但是，由于通过排出孔8形成的流动，在控制阀7打开时获得了吸入效应，借助于压力弹簧16对抗这种效应。

图3所示的开启位置一方面可以这样设计，使得形成密封或几乎密封的阀座17。控制阀7的孔座部段18密闭地与壳壁36共同作用，壳壁在该区域具有与阀座一同成型的收缩部。因此，在控制阀构造为换向阀时，其中，控制阀在一个位置(封闭位置)封闭排出孔8，并且在另一位置(相对封闭位置8而言：开启位置)封闭到回流阀6的通路，对于回流阀所应具有的滞后大到回流阀否则在液压活塞的整个回移过程中都会保持在开启位置上的情况，也封闭回流阀6。因此，即便在回流阀打开之后也有足够的时间停止液压泵，以便一旦出现回流阀关闭并且泵还在输送的情况，控制阀不会同样地再次被关闭。但是，这种构造也可以这样设计，使得即便在控制阀7按图3的开启状态还保留有到回流阀6的液压剂流动。随着液压活塞4的回移增加，弹簧5放松并且由此施加在液压剂上的压力变小。然后，当所需的临界压力低于为保持回流阀6的打开状态所需的压力时，回流阀6也可以相应地移动到封闭位置。在此，然后也在液压活塞4完全回移到其最终位置之前到达回流阀6的封闭位置。但是，所述设定也可以是这样的，即，例如为了实现液压活塞尽可能快的回移，控制阀7以及回流阀6直至到达最终位置都保持在开启装置。在所示的实施例中，这样规定所述设定，使得在控制阀7开启时，回流阀6立即移动到其封闭位置。

然后，还仅通过构造在控制阀7的阀座中的排出孔8实现液压剂的排出。

作为液压剂在触发挤压过程时通过控制阀7的路径的补充，在此可以设计构造在旁路中的输送路径19(参见图4、图5)。该输送路径优选设计为节流位置。按照图5，该路径也可以通过止回阀20封闭，使得液压剂仅在通过泵12输送液压剂时流过输送路径19。

在图4所示设计构造中，在触发回流阀6之后，液压剂也经由输送路径19流到腔室21中并且在回流阀6开启时从该腔室经由回流阀6流到液压剂存储腔9中。

在此所述的设计构造在多个方面有特殊的优点。

在通过相应的开关操作开始挤压过程之后，例如通过电机驱动的泵12的运行被触发，控制阀7立即被移动到封闭位置。将控制阀7加载到开启位置的复位弹簧16在此这样设计，使得也在开始挤压过程之后立即断开泵，例如通过不再按压开关，作用在控制阀7上的封闭压力足以将控制阀7保持在封闭位置。然后不发生液压活塞4的回移。然后，通过再次操作触发开关可以在液压活塞4在泵送过程中断时的同一位置继续挤压过程。如果尽管如此，希望液压活塞4回移，可以将液压活塞补充地通过手动开关21触发，该手动开关作用在回流阀6上(例如参见图4)。

另一方面，这样进行控制阀7的设计，使得所述压降在回流阀6触发的状态下分别使控制阀7移动到开启位置。由于借助于弹簧16的预紧，控制阀然后也保持在该开启位置。

在因此实现的液压活塞4的回移过程中，可以在任何时刻通过操作开关再次操作泵12。控制阀7立即移动到封闭位置，从而使液压活塞4保持在该时刻在液压缸14中所达到的移动位置。然后，不需要完全回移，就可以从该位置出发执行下一次挤压。

还可以更详细地看出，控制阀7构造有前面的锥形阀座区域22，该阀座区域通过缸筒部段23过渡到增大的凸缘区域24。在该凸缘区域24的后面连接有节流区域25。如果控制阀7以所述的方式移动到开启位置，则这是个非常迅速、实际上突然的过程。通过节流区域25伸入仅略微更大的通孔26，产生了希望的制动并且使区域24平缓地贴靠在壳体的壁上。

接着构造有纵向延伸的杆27，该杆以突出部29一直伸到回流阀6的输入孔28中。输入孔28接续与其成直角延伸的延伸导引部30，回流阀6设置在该延伸导引部中。杆27贯穿腔室21，通过泵12输送的液压剂首先到达该腔室。由图可见，该腔室21分支为到控制阀7的输入口和到回流阀6的输入口。此外，如果设有旁路导管的话，该腔室21还通向旁路导管19中。

在存储腔侧配属于排出孔8地设置有挡板31。即便在排出孔8的直径较小时，由此导致的较细、强的液压剂射束也不可能导致存储腔9相对置的壁32的损坏。尤其是壁32优选通过挠性的橡胶材料形成。挡板31具体通过T形管形成，其中，T形管的一个部段设计为拧入部段，该拧入部段在端侧构成用于控制阀7的阀座并且T形管的其它部段形成所述的挡板。

由图6可见，补偿件33穿过控制阀7的具有阀座区域22、缸筒区段23和凸缘区域24的阀体。补偿件33构造为环形体，其内径为Di，小于凸缘区域24的外径Da。补偿件33在凸缘区域24的阀座区域一侧(亦即在该实施例中从缸筒部段23)由阀的封闭体贯穿。补偿件33的内径Di相对所述的缸筒部段23留有间隙s。该间隙s使得阀的封闭件能横向于其纵向延伸运动。因此，如果例如在此由T形管形成的阀座部件34的形成了配对阀座的孔34不与阀体的纵向中心线平齐，则自动获得了一定的横向移动。

如还由图2和前述的说明可知，一流动路径从液压剂泵12出发，经由腔室21和从该腔室分支出的导管部段35直接通向回流阀6。在液压上看，亦即针对于至少理论上的、液压剂在流动时经过的路径，液压剂输送装置(形式为液压剂泵12和与该液压剂泵直接连接的导管路径)以及回流阀6在液压上布置在同一侧，也就是控制阀7的流入侧。

所有公开的特征(本身)都是本发明的实质特征。因此，在本申请的公开内容中也全文吸纳所述的/所附的优先权文本(在先申请的副本)的公开内容，也出于该目的将这些文献的特征合并到本申请的权利要求中。各个从属权利要求以其任选的并列表述表征了对现有技术独立的、有创造性的扩展，尤其是基于这些权利要求进行分案。

附图标记列表

1液压挤压装置

2固定部分

3活动部分

4液压活塞

5复位弹簧，弹簧

6回流阀

7控制阀

8排出孔/液压剂排出口

9(液压剂)存储腔

10流入侧

11流出侧

12液压剂泵

13液压剂导管

14液压缸

15通流间隙

16压力弹簧/复位弹簧

17阀座

18孔座部段

19输送路径/旁路导管

20止回阀

21腔室/手动开关

22阀座区域

23缸筒部段

24凸缘区域

25节流区域

26通孔

27杆

28输入孔

29突出部

30延伸导引部

31挡板

32存储腔9的壁

33补偿件

34孔/阀座件

35孔部段/导管部段

36壳体壁

Claims (10)

1.一种液压的挤压装置(1)，该挤压装置带有固定部分(2)和活动部分(3)，其中，活动部分通过液压活塞(4)相对固定部分(2)运动并且可借助于复位弹簧(5)运动回到初始位置，其中，往回运动还可根据预定压力通过回流阀(6)的响应触发，其中还设置有控制阀(7)，该控制阀附加于回流阀(6)地在开启状态打开液压剂排出口(8)，并且具有液压剂流入侧和流出侧，其特征在于，所述控制阀(7)在回流阀(6)打开时由回流的液压剂的压力在流入侧和流出侧加载，其中，流入侧的压力由于节流而较小。

2.如权利要求1所述的液压的挤压装置，其特征在于，还设置有液压剂泵(12)，由该液压剂泵导引通向控制阀(7)的液压剂流动路径，其中，由液压剂泵导引直接至回流阀(6)的液压剂流动路径。

3.如权利要求1所述的液压的挤压装置，其特征在于，所述控制阀(7)构造为座阀。

4.如权利要求2所述的液压的挤压装置，其特征在于，所述控制阀(7)布置在通向容纳所述液压活塞(4)的液压缸(14)的导管中。

5.如权利要求1所述的液压的挤压装置，其特征在于，封闭的控制阀通过由液压剂存储腔中的压力和液压剂导管中的压力形成的力差加载。

6.如权利要求4所述的液压的挤压装置，其特征在于，从液压剂泵通向所述液压缸的液压剂输送导管既具有到回流阀的直接连接也具有到控制阀的直接连接。

7.如权利要求1所述的液压的挤压装置，其特征在于，通过所述回流阀流出的液压剂首先流过控制阀。

8.如权利要求1所述的液压的挤压装置，其特征在于，作用在控制阀上的预紧力在开启位置小于通过回流活塞的弹簧加载作用在控制阀上的力。

9.如权利要求1所述的液压的挤压装置，其特征在于，所述控制阀在开启位置封闭到回流阀的液压回流。

10.如权利要求1所述的液压的挤压装置，其特征在于，所述控制阀具有与固定在壳体上的阀座交互作用的封闭体，该封闭体贯穿与所述封闭体的运动同步的补偿件。