CN102712024B - 径向挤压机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种径向挤压机，该径向挤压机用于使工件（1）相对于挤压机轴线径向变形，包括分别带有压轭（3、4）的第一和第二结构（9、10）。两个压轭形成用于挤压工具（6）的接收空间。第二结构在驱动单元（12）的作用下可在打开位置和挤压位置之间在垂直于挤压机轴线的工作面内相对于第一结构直线地移动通过一个挤压行程。在径向挤压机的打开位置中，在两个压轭之间形成了侧向供给开口（13）。驱动单元仅在背离供给开口的侧上与挤压机轴线错开地布置。布置在驱动单元（12）的背离挤压机轴线的侧上的可在支承行程内以限定的方式连续地改变长度的支承驱动器（20）在第一结构（9）和第二结构（10）之间起作用，所述支承驱动器（20）至少在一部分挤压行程上提供了在第一结构和第二结构之间与驱动单元的作用方向相反地作用的阻力。

Description

径向挤压机

技术领域

本发明涉及一种径向挤压机，该径向挤压机使工件相对于挤压机轴线径向变形，包括分别具有第一压轭的第一结构和具有第二压轭的第二结构，其中两个压轭形成用于包括多个压钳的挤压工具的接收空间，且第二结构在驱动单元的作用下可在打开位置和挤压位置之间在垂直于挤压机轴线的工作面内相对于第一结构直线地移动通过一个挤压行程，其中此外在径向挤压机的打开位置中在两个压轭之间形成了侧向供给开口，驱动单元仅在背离供给开口的侧上与挤压机轴线错开地布置，且挤压工具分开地构造为使得在径向挤压机的打开位置中，可将工件通过所述侧向供给开口横向于挤压机轴线地从侧向供给到挤压机内。

背景技术

前述类型的径向挤压机从EP 1510269 B1中已知。所述径向挤压机相对于其他径向挤压机的特征在于，在其中两个可在垂直于挤压机轴线的平面内相互相向运动的压轭之间形成了用于挤压工具的接收空间（参见例如EP539787 A1，DE 19814474 C1，DE 4135465 A1），以此可在挤压机打开时将工件通过侧向的供给开口径向插入到挤压工具内。这对于各种不同应用情况具有显著与实际情况相关的优点，如特别地通过DE 19817882 B4所述。

从EP 1510269 B1中已知的此类径向挤压机在实际测验中但是由于影响功能安全性的问题被证明是不够实用的。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于提供此类型的径向挤压机，所述径向挤压机相对于现有技术的特征是提高的功能安全性。

此技术问题通过如下方式实现，在此类型的径向挤压机中，布置在驱动单元的背离挤压机轴线的侧上且可在支承行程内以限定的方式连续地改变长度的支承驱动器在第一结构和第二结构之间起作用，所述支承驱动器至少在一部分挤压行程上提供了在第一结构和第二结构之间与驱动单元的作用方向相反地作用的阻力。本发明的中心的、与其它的用于确定根据本发明的径向挤压机的特征在功能上相互协作的方面在于，在至少一部分挤压行程中，通过支承驱动器在第一结构和第二结构之间有针对性地、也就是在驱动单元的与挤压工具对置的侧上产生由驱动单元提供的与挤压力相反的阻力。支承驱动器以此方式实现了挤压机内部的在第一结构和第二结构之间直接起作用的、完全或至少部分的力矩补偿，所述力矩补偿通过驱动单元和挤压工具的侧向错开或偏心而作用在两个压轭上，从而明显地降低了倾斜的风险以及类似的对于功能安全性的影响。本发明以此方式明确地且有意地避免了迄今为止所进行的使由驱动单元提供的力完全地或至少最大程度上可用于使工件发生径向变形且为此目的将此力引导到工件内的尝试。这样，一部分由驱动单元提供的力至少在负载行程（见下文）中通过根据本发明所使用的支承驱动器补偿。但这在提高功能安全性方面是有意义的，如所述功能安全性通过有意地降低内部偏心力和力矩得以实现，以在发明所要解决的技术问题方面提高径向挤压机的功能安全性且因此提高其实用性。

通过为以上所说明的目的使用在第一结构和第二结构之间起作用的特殊的支承驱动器，可有针对性地、主动地且与径向挤压过程匹配地影响内力变化曲线，这实现了满足目标的卓越的措施且因此实现了在最高可重复性下的很好的变形结果。

优选地，根据本发明的径向挤压机的驱动单元按照第一优选扩展包括至少一个拉力总成，所述拉力总成提供挤压力，且可特别地形成为液压缸-活塞单元。特别优选地，驱动单元包括两个这样的拉力总成，其中两个拉力总成特别地布置在工作面的不同侧上。通过支承驱动器提供的作用在第一和第二结构之间的阻力在此情况中由压力形成，所述压力在一定程度上对由驱动单元导致的两个结构的相向的运动进行制动。就此而言显见，通过根据本发明的、布置并作用于两个结构之间的、可连续地改变长度的支承驱动器，已足可实现在至少一部分挤压行程上对于两个结构的运动的主动的、有针对性的制动，以用于明显降低内部偏心力和力矩。

但根据前述解释显见，基本上对于径向挤压机内的力和力矩变化而言，现在是仅第一结构、仅第二结构还是两个结构可运动不具有主要决定性意义。同时，即在上文中说明的本发明的扩展的情况中完全有利的是，使第一结构与机架固定连接，其中在至少一个驱动单元构造为具有液压缸-活塞单元形式的拉力总成的情况中，所述液压缸-活塞单元的液压缸优选作用在第一结构上。

根据本发明的另一个有利扩展，支承驱动器则扩展为布置在工作面内的支承构件。这在典型的使用情况中也局部具有很高的挤压力，且允许以相对低的结构和设备成本实现本发明。同时，这样的构造不是强制性的；而是支承驱动器在需要的情况中也完全可包括多个支承构件，所述支承构件可在支承行程内以限定的方式连续地改变长度，且至少一部分挤压行程上在第一结构和第二结构之间累积地提供了与驱动单元的作用方向相反地作用的阻力。

本发明的再另一个优选的扩展的特征在于，支承驱动器包括至少一个液压缸-活塞单元。这特别地允许，以简单的方式有针对性地使由支承驱动器提供的对于驱动单元挤压力的阻力与各应用匹配。可有针对性地匹配地提供作为阻力的有效的制动力的构造上特别简单的可能性在此情况中在于，通过以（必要时可调节的）节流器制动的方式挤压来自支承驱动器的液压缸-活塞单元的液压液体。以相应的方式，可以将制动力通过类似地作用的、必要时可调节的液压阻尼器提供。

即，如果驱动单元也包括至少一个液压缸-活塞单元，那么在将支承驱动器（也）构造为包括至少一个液压缸-活塞单元的情况下，就可能使得在支承行程期间使支承驱动器的液压缸-活塞单元被施加以与驱动单元的至少一个液压缸-活塞单元相同的液压压力。在此情况中，可以通过对所涉及的液压缸-活塞单元的有效面积的匹配以简单的方式调节由支承驱动器提供的阻力与由驱动单元提供的挤压力之间的固定比例。此关系可与径向挤压机的几何关系相匹配，由此可导致挤压力在用于使工件变形的份额上和通过支承驱动器补偿的、即通过支承驱动器所提供的阻力补偿的份额上的理想分布。

如果不仅驱动单元而且支承驱动器每个都包括至少一个液压缸-活塞单元，则在所说明的观点方面也可表明为合适的是，对于阻力，预先调节挤压力的固定的份额。这样的关系可特别地存储在挤压机控制装置内。

如果相反希望阻力（制动力）与挤压力的关系是可调节的，则特殊的控制装置合适地作用于支承驱动器，通过所述控制装置例如可调节以上所述的节流效果。

在此，可以但不必须地使共同的挤压机控制装置作用于驱动单元和支承驱动器，所述挤压机控制装置特别地取决于由驱动单元所提供的挤压力和/或取决于另外的过程参数控制由支承驱动器所提供的阻力的大小。

如果驱动单元在以上已解释的意义下包括两个布置在工作面双侧的拉力总成（例如，在液压缸-活塞单元的情况下），则这两个拉力总成优选并不是（简单地）以使它们强制地且在所有情况下总是提供相同拉力的方式下并联连接；而优选的是使两个拉力总成可通过挤压机控制装置被控制为同时单独地提供不同的拉力，其中挤压机控制装置为分离（Rahmen）和调节所述单独的拉力特别地可处理由挤压机内部的测量传感器所提供的信号。在根据本发明的径向挤压机的此种构造中，例如可主动地抵抗工件的锥形变形，所述锥形变形在常规的径向挤压中可能由于工件在挤压的轴向程度上的不同壁厚等而发生。

为提高径向挤压机的工作效率，有利的是在空间上可能的情况下尽可能将支承驱动器距挤压机轴线的距离选择得较大。优选地，所述距离至少为驱动单元距挤压机轴线的距离值的1.5倍，特别地优选地至少为2倍。当然，在一定的前提条件下，特别是在部件相互间的预先给定的尺寸和空间关系的情况下，与此偏离的构造也被证明是合适的。

根据本发明的再另一个优选扩展，建议使得可操纵支承驱动器来在达到挤压结束位置后打开挤压机。可以此方式避免由于驱动单元的与挤压相反的主动加载而导致的径向挤压机的打开，这可有助于挤压周期的加速。这能够在支承驱动器构造为带有至少一个液压缸-活塞单元的情况下以简单的方式实现。鉴于打开径向挤压机所要求的力，如果支承驱动器包括多个液压缸-活塞组件，那么仅将这些液压缸-活塞组件的一个为打开径向挤压机而加载就足够了。支承驱动器和打开驱动器的结合允许了在低周期时间下的特别紧凑的结构。

以相应的方式，根据本发明的再另外的优选扩展，在挤压行程的第一部分期间可操纵支承驱动器来闭合挤压机。在挤压行程的第一部分（空载行程）中，在该部分行程中挤压工具刚闭合且尚未发生工件变形，典型地通过支承驱动器提供的力足以使两个结构相向运动。在挤压行程的第二部分（负载行程，在该部分行程中使工件变形）中如上所述地提供与挤压力相反的阻力的支承驱动器在此情况中在空载行程中用作（快速）闭合挤压机的快行驱动器。如果驱动单元以及支承驱动器包括至少一个液压缸-活塞单元，则此可能性可以在构造上特别简单的方式实现。也得到了特别紧凑的高效能径向挤压机。

根据本发明的再另一个优选扩展建议，使得挤压工具包括中间轭，所述中间轭接收在压轭之间，在所述中间轭内形成了用于压钳的引导面且所述中间轭相对于压轭可调节。在此，中间轭尤其可以是在各相关的压轭内可在压轭的平面内移动的。这实现了取决于工件的直径移动挤压机轴线，使得挤压机轴线如工件直径所允许地紧靠驱动单元走向；这对于挤压机内的尽可能最优的力流是有利的。特别优选的构造的特征在于，两个中间轭在各相关的压轭内以可围绕与挤压机轴线垂直的轴线枢转的方式支承，使得挤压工具在压轭内可旋转。这尤其在挤压工具具有在挤压机轴线方向上的明显延伸的情况下是特别有利的。因此，挤压工具被旋转，使得挤压机轴线平行于压轭的平面定向，因此可通过支承驱动器的修正控制来主动地补偿不在挤压工具中心内而是在轴向方向上或多或少地错开地实现的工件布置，使得工件不会发生锥形变形。就此而言，本发明的此扩展提供了对于在实践中当工件布置在挤压工具的中心外时所出现的锥形挤压的相关问题的可使用的解决方案。

考虑到根据本发明的径向挤压机的大的使用灵活性，特别地有利的是使包括中间轭和压钳的挤压工具在两个压轭内以既可在压轭的平面内移动又可围绕垂直于挤压机轴线的轴线枢转的方式支承。与挤压工具与压轭的前述所允许的可调节性无关地，也表明如果挤压工具具有接收在压轭之间的且其中形成了用于压钳的引导面的中间轭，则对于为执行不同挤压任务的挤压工具更换是有利的。

附图说明

在下文中将根据三个在附图中解释的优选实施例进一步解释本发明。在此，各图为：

图1在透视图中示出了根据本发明的径向挤压机的实施例，

图2从另一个透视图中示出了根据图1的径向挤压机，

图3示出了与根据图1和图2的径向挤压机不同的实施形式，

图4示出了与根据图1和图2的径向挤压机不同的实施形式，图中示出为处于第一运行状态，和

图5示出了根据图4的处于第二运行状态的实施形式。

具体实施方式

在图1和图2中解释的用于使工件1相对于挤压机轴线2径向变形的径向挤压机包括第一压轭3和第二压轭4。两个压轭3和4形成了用于挤压工具6的接收空间5，所述接收空间5包括多个压钳7，所述压钳7通过如此已知的方式在相关的引导面8上被滑动地引导。鉴于这涉及充分已知的现有技术，就省却了另外的解释。

第一压轭3是第一结构9的功能部分；且第二压轭4是第二结构10的功能部分。第一结构9与挤压机架11固定连接。而第二结构10在驱动单元12的影响下在垂直于挤压机轴线2的工作面内可相对于第一结构9直线移动，也就是可在如附图中所图示的（上方）打开位置和（下方）挤压位置之间以及在相反的方向上直线移动通过一个挤压行程。在径向挤压机的打开位置中，在两个压轭3和4之间形成了侧向供给开口13。此外，挤压工具6分开地构造为使得在径向挤压机的打开位置可将工件1通过供给开口13从侧面横向于挤压机轴线2地（径向地）引导到挤压工具6内。

驱动单元12在背离供给开口13的侧上与挤压机轴线2错开地布置。所述驱动单元12包括两个布置在工作面两侧的作为拉力总成起作用的液压缸-活塞单元14，所述拉力总成具有平行于工作平面定向的液压缸15的形式。在此，每个液压缸16作用在形成了第一结构9的功能部分的下横梁17上，且活塞缸18作用在形成了第二结构10的功能部分的上横梁19上。两个液压缸同时承担了两个结构9和10相互直线引导的功能。

在驱动单元12的背离挤压机轴线2的侧上在第一结构9和第二结构10之间布置了起作用的支承驱动器20（图2）。所述支承驱动器20包括布置在工作平面内的具有液压缸-活塞单元22的形式的支承构件21，其液压缸23安装在支承块24上，所述支承块24形成了第一结构9的功能部分。第二结构10则包括止动角25。当上部的第二结构10与第二压轭4在液压缸15的相应的加载下从打开位置朝挤压位置的方向下降时，所述止动角25在（仅）用于闭合挤压工具6的空载行程结束时支承在液压缸-活塞单元22的活塞杆26上。在随后的挤压行程的第二部分期间，即在负载行程期间，支承驱动器20提供了在第一结构9和第二结构10之间作用的与驱动单元12的作用方向相反的阻力。为此，支承驱动器20在对应于负载行程的支承行程内通过提供所述的阻力而可以限定的方式连续地改变长度。为了在负载行程和支承行程期间提供与驱动力相反地指向的阻力，支承驱动器20是与驱动单元12相反运行的具有压力总成形式的驱动器。阻力在此通过在支承行程期间对来自支承驱动器20的液压缸-活塞单元22的液压液体的所限定的节流挤压提供。

在支承驱动器的两侧，如在图1和图2中示意性地解释，可将径向挤压机的电部件（包括挤压机控制装置）和液压部件（包括液压总成）保护地安装在相应的壳体27和28内。

在图3中解释的径向挤压机的不同的实施形式中，与根据图1和图2的实施形式的差异仅在于其他类型的支承驱动器的构造。也即在此使用带有更大的驱动行程的液压缸-活塞单元22’作为支承驱动器20’的支承构件21’。即，支承驱动器22’的工作行程对应于驱动单元12的工作行程，使得液压缸-活塞单元22’的活塞杆26’总是与止动角25连接，即铰接在止动角25上。这允许支承驱动器22’不仅在支承行程期间用于提供与驱动单元12的挤压力相反地指向的阻力，而且也在挤压行程的第一部分（空载行程）期间用于闭合径向挤压机以及在达到挤压结束位置后用于打开径向挤压机。因为支承驱动器20’的液压缸-活塞单元22’在其主要功能方面，即提供大小足以补偿内部弯矩的阻力，可具有比驱动单元12的液压缸15的累积活塞横截面积典型地明显更小的活塞横截面，所以为在空载行程期间闭合径向挤压机且打开径向挤压机而通过支承驱动器20’的加载与将液压缸15来用于此运动相比，可在快行的意义上实现相应的运动的加速。

仅为避免误解，应注意的是图1至图3分别示出了未完全地插入到挤压工具6内的处于与挤压机轴线同轴位置的工件1，而是处于在通过侧向供给开口13径向插入到挤压工具内期间的位置。

在图4和图5中解释的不同的实施形式与根据图1和图2的实施形式的差异在于，在此接收在径向挤压机的两个压轭3和4之间的挤压工具包括挤压工具侧的中间轭，即上中间轭29和下中间轭30。在两个中间轭29和30之间通过此已知的方式形成了引导面8，在所述引导面8上滑动地引导在图5中为简化图示起见未示出的压钳7。

两个中间轭29和30在各相关的压轭3或4内以可围绕垂直轴线枢转的方式支承。以此方式，中间轭29和30以及接收在其内的包括压钳的挤压工具可在压轭3和4内、即相对于挤压机旋转，也即特别地使得挤压机轴线2可呈现为与压轭3和4的平面平行的定向（图5），而非垂直于压轭3和4的平面的定向（图4）。

此外，根据图4和图5的实施形式对应于根据图1和图2的实施形式，因此为避免重复，参考每个实施例的前述解释。

Claims (18)

1.一种使工件（1）相对于挤压机轴线（2）径向变形的径向挤压机，该径向挤压机包括具有第一压轭（3）的第一结构（9）和具有第二压轭（4）的第二结构（10），其中两个压轭形成用于包括多个压钳（7）的挤压工具（6）的接收空间（5），且第二结构在驱动单元（12）的作用下可在打开位置和挤压位置之间在垂直于挤压机轴线的工作面内相对于第一结构直线地移动通过一个挤压行程，其中此外在径向挤压机的打开位置中，在两个压轭之间形成了侧向供给开口（13），所述驱动单元仅在背离所述供给开口的侧上与挤压机轴线错开地布置，且挤压工具分开地构造为使得在径向挤压机的打开位置中可将工件通过供给开口从侧面横向于挤压机轴线供给到挤压工具内，

其特征在于，

布置在驱动单元（12）的背离挤压机轴线的侧上的可在支承行程内以限定的方式连续地改变长度的支承驱动器（20、20’）在第一结构（9）和第二结构（10）之间起作用，所述支承驱动器（20、20’）至少在一部分挤压行程上提供了在第一结构和第二结构之间与驱动单元的作用方向相反地作用的阻力。

2.根据权利要求1所述的径向挤压机，其特征在于，驱动单元（12）包括至少一个拉力总成。

3.根据权利要求2所述的径向挤压机，其特征在于，驱动单元（12）包括两个拉力总成，其中两个拉力总成布置在工作面的不同侧上。

4.根据权利要求3所述的径向挤压机，其特征在于，两个拉力总成通过挤压机控制装置可单独控制以用于同时提供不同的拉力。

5.根据权利要求2所述的径向挤压机，其特征在于，至少一个拉力总成构造为液压缸-活塞单元（14），且第一结构（9）与挤压机架（11）固定连接，其中至少一个液压缸-活塞单元（14）的液压缸（15）作用在第一结构上。

6.根据权利要求1至5中一项所述的径向挤压机，其特征在于，支承驱动器（20、20’）具有正好一个布置在工作面内的支承构件（21、21’）。

7.根据权利要求1至5中一项所述的径向挤压机，其特征在于，支承驱动器（20、20’）具有至少一个液压缸-活塞单元（22、22’）。

8.根据权利要求7所述的径向挤压机，其特征在于，通过对来自支承驱动器（20、20’）的至少一个液压缸-活塞单元（22、22’）的液压液体的所限定的节流挤压提供阻力。

9.根据权利要求7所述的径向挤压机，其特征在于，驱动单元（12）包括至少一个液压缸-活塞单元（14），且在支承行程期间支承驱动器（20、20’）的至少一个液压缸-活塞单元（22、22’）以与驱动单元的至少一个液压缸-活塞单元相同的液压压力加载。

10.根据权利要求1至5中一项所述的径向挤压机，其特征在于，一个共同的挤压机控制装置作用在驱动单元（12）和支承驱动器（20、20’）上，所述挤压机控制装置根据通过驱动单元提供的挤压力控制由支承驱动器提供的阻力的大小。

11.根据权利要求10所述的径向挤压机，其特征在于，在挤压机控制装置中为阻力预先调节挤压力的固定的份额。

12.根据权利要求1至5中一项所述的径向挤压机，其特征在于，至少一个支承驱动器（20、20’）距挤压机轴线（2）的距离值为驱动单元（12）距挤压机轴线的距离值的至少1.5倍。

13.根据权利要求1至5中一项所述的径向挤压机，其特征在于，所述支承驱动器（20’）能够被操作用于在达到挤压结束位置之后打开径向挤压机。

14.根据权利要求1至5中一项所述的径向挤压机，其特征在于，所述支承驱动器（20’）能够被操作用于在挤压行程的第一部分期间闭合径向挤压机。

15.根据权利要求1至5中一项所述的径向挤压机，其特征在于，挤压工具包括两个中间轭（29、30），所述中间轭（29、30）接收在压轭（3、4）之间且在所述中间轭（29、30）中形成了用于压钳（7）的引导面（8）。

16.根据权利要求15所述的径向挤压机，其特征在于，中间轭（29、30）可相对于压轭（3、4）调节。

17.根据权利要求16所述的径向挤压机，其特征在于，中间轭（29、30）在各相关的压轭（3、4）中可在压轭的平面内移动。

18.根据权利要求16或17所述的径向挤压机，其特征在于，中间轭（29、30）在各相关的压轭（3、4）中以可围绕垂直于挤压机轴线（2）并且平行于所述第二结构(10)运动方向的轴线（31）枢转的方式支承。