CN104395064A - 压力机 - Google Patents

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Abstract

在一种具有下部和上部工具支架的压力机中，闭合的液压驱动系统作用在上部工具支架上。该系统具有至少一个液压驱动单元(1)，该液压驱动单元(1)自身包含至少一个液压缸-活塞单元(2)和至少一个加载该液压缸-活塞单元的、由存储容器(20)供给的液压驱动器(6)。在存储容器中在此始终存在超过环境压力的基础压力。该存储容器(20)设计为具有由液压缸(23)和能够在该液压缸内移动导引的活塞单元(24)限定出边界的液压空间(21)的液压缸存储器(22)。活塞单元在其功能上与液压空间对置的侧面上被压力流体空间(25)加载，该压力流体空间自身与高压气体存储器(26)相连通。压力流体空间(25)在活塞单元上的作用面(27)比液压空间(21)在活塞单元(24)上的作用面(28)小。

Description

压力机
技术领域
本发明涉及一种压力机、尤其是轧边机，其具有机器结构、与机器结构具有固定空间关系的下部工具支架、相对下部工具支架以一运行行程线性地上下移动的上部工具支架，和作用在上部工具支架上的、引发上部工具支架向下定向的运动的闭合的液压驱动系统，其具有至少一个液压驱动单元，该驱动单元自身具有至少一个液压缸-活塞单元和至少一个加载该液压缸-活塞单元的、由存储容器供给的液压设备，其中在存储容器中始终存在超过环境压力的基础压力。
背景技术
这种压力机以不同的实施形式和结构设计已知和使用。例如专利DE102009052531A1公开了一种这种构造形式的压力机。
此外已知的是，即由DE69829318T2已知一种用于压力机的、例如打包机的特定的液压系统，其中压力杆配有用于产生压力的、具有主侧面的主压力缸和用于回引压力杆的设备。用于回引压力杆的设备在此由(第二)开放的液压回路运行，由该回路还运行加压器，与主压力缸的主侧面连接的(第一)闭合的液压回路借助该加压器永久地保持在过压以下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种这种类型的、在与实践相关的主要方面优化的压力机，其中其尤其涉及结构大小和构造耗费以及制造成本的方面。
前述的技术问题按照本发明这样解决，即在这种构造形式的压力机中，存储容器设计为具有由液压缸和能够在该液压缸内移动导引的活塞单元限定边界的液压空间的液压缸存储器，其中活塞单元在其功能上与液压空间对置的侧面上被压力流体空间加载，该压力流体空间自身与高压气体存储器相连通并且它的在活塞单元上的作用面比液压空间在活塞单元上的作用面小。尤其在特别大的和高功率的压力机中，通过这种方式相对现有技术可以实现显著的优点；因为即使在具有相对较大需求的交变容积的压力机中(该交变容积在按照本发明的压力机中定义为液压缸存储器的液压空间的最大和最小容积的差)也可以借助相对较小的高压气体存储器保证，在至少一个液压驱动单元中永久地、也就是在压力机的所有运行阶段中可靠地存在超过环境压力的基础压力。在这方面，按照本发明提供的高压气体存储器只需按照DE102009052531A1设置的压力存储的结构尺寸的一小部分就够用。即使用于压力存储器和高压气体存储器的共同的空间需求仍总是明显小于用于这种类型的压力机的压力存储器的空间需求，其中产生的其他优点在于，通过在本发明的范围中液压缸存储器和高压气体存储器在空间上可能的分离，可以在空间使用方面利用特别紧凑构造的液压驱动系统提高灵活性。在本发明具体的转化方案中，例如具有10L数量级的交变容积的液压驱动单元借助具有大约0.3-0.5L容积的高压气体存储器持续地保持在2至3bar的基础压力中，其中在这种情况中通常液压空间在活塞单元上的作用面比高压气体存储器在活塞单元上的作用面大50至150倍，特别典型地大75至100倍。
根据具体的设定，本发明可以在技术上转化成非常不同的结构变型方案。在这种意义上，本发明的第一优选的扩展设计的特征在于，压力流体空间，优选居中地，设置在活塞单元内部，亦即这样构造，使得压力流体空间相对于或深或浅地进入其内的插入管的圆柱形外表面密封，该插入管与高压气体存储器相连通。液压空间在此尤其由活塞单元的整个端面限定。按照一种变型，压力流体空间(作为圆柱形空腔)设置在设在活塞单元上的凸起的内部，该凸起伸入液压空间中，其中压力流体空间通过在所述圆柱形空腔中密封地导引的活塞元件限定。在此压力流体空间必要时可以设计为环形的。
此外，当在高压气体容器中压缩的气体要么直接地作用在活塞单元上，要么然而通过液态的作用介质的中间连接间接地作用在活塞单元上，则在一定程度上形成明显的构造缝隙空间。换句话说，在液压缸存储器的压力流体空间中，作为压力流体的要么是高压气体存储器的气体，要么是液态的压力流体，其将在高压气体存储器中存在的压力传递至压力流体空间并且用于活塞单元的相应的加载。
按照权利要求的规定(按照该规定加载液压缸存储器的活塞单元的压力流体空间与高压气体存储器相连通)通常不应该理解为，压力流体空间和高压气体存储器指的是两个空间上隔离的容积。而本发明的一种设计转化方案可以这样构造，即压力流体空间在液压缸存储器的内部设置在活塞单元的功能上背离液压空间的侧面上，必要时安置在活塞单元中，并且同时构成高压气体存储器的容积(或至少该容积的一部分)或与该容积构成共同的被气体填充的空腔。就此而言(出于结构上的细节)引用对附图中描述的实施例的阐述。
按照本发明的另一种优选的扩展设计，高压气体存储器还用于按照本发明的压力机的其他功能，方法尤其是：高压气体存储器与弹性气体存储器是同一个，该弹性气体存储器加载配属的驱动单元的回程工作空间。通过将多个功能集成在驱动系统的唯一的结构部件中，不仅可以(在特别紧凑的驱动系统中)降低所需的空间需求；更确切地还可以通过这种方式节省成本。
附图说明
以下结合四个在附图中例示性地、或多或少地示意地显示的液压驱动单元(它们可以是按照本发明的压力机的优选实施形式的组成部件)阐述本发明。在附图中：
图1是这种液压驱动单元的第一优选的实施例，
图2是这种液压驱动单元的第二优选的实施例，
图3是这种液压驱动单元的第三优选的实施例，
图4是这种液压驱动单元的第四优选的实施例。
具体实施方式
附图没有将压力机作为整体显示并且局限在描述对于本发明重要的、与各种驱动系统相关的方面。因此压力机在其原理构造方面尤其对应现有技术(例如参照专利DE102009052531A1)，以下详细阐述的驱动系统的实施例用于所述压力机。
作用在上部工具支架上的、引发上部工具支架向下定向的运动的封闭的液压驱动系统分别包括至少一个液压驱动单元1。各个压力机的相关的驱动系统通常包括两个所示的驱动单元，因此在以下说明中与此对应。
两个驱动单元1的每一个自身包括具有液压缸3和其中导引的活塞4的液压缸-活塞单元2(必要时也可以设置多个液压缸-活塞单元2)，活塞的活塞杆5与压力机的上部工具支架固定连接，驱动单元1还包括加载液压的液压缸-活塞单元2的液压设备6，该液压设备6具有由(可反转旋转方向的)电动机7驱动的、设计为可逆泵的液压泵8。
上部工具支架借助弹簧设备在其上部的端部位置中预紧。弹簧设备这样集成在两个驱动单元1的液压缸-活塞单元2中，使得液压缸-活塞单元2的每个活塞杆工作空间9与配属的、存在气体预紧的外部压力存储器10液压地相连通。
压力机的液压驱动装置可以在快速行程和施压行程之间切换。在(前述的)弹簧设备的向上定向的力持续以这种大小作用在工具支架上之后，使得过度补偿了上部工具支架的重量和压力机的与其耦连的可移动的所有部件的重量以及(由在两个液压驱动单元中存在的基础压力所涉及的)关闭力，并且上部工具支架被预紧在其最上方位置中，还在快速行程中通过液压驱动装置进行上部工具支架的主动运动，其中不会由于重力进行自由运动。这实现的方式是，在两个液压缸-活塞单元2的活塞4中、即在每个其中构成的孔11中分别插入一个辅助活塞12。与之相似的内容可由AT 8633 U1(图3和4连同相关的说明)和DE 102009052531 A1获得。结果，在快速行程中可由液压设备6加载相对较小的第一有效活塞面13，而在施压行程中加载明显更大的第二有效活塞面，其由辅助工作空间15的第一有效活塞面13和活塞工作空间17的环形面16组合而成。阀18用于在快速行程和施压行程之间的切换，阀18在快速行程中阻断液压设备6与活塞工作空间17的连接，而在施压行程中打开液压设备6与活塞工作空间17的连接。在快速行程中通过充液阀19的由止回阀14保护的路径填充活塞工作空间17。
切换阀18用于施压行程，因此液压设备6平行地加载活塞工作空间17和辅助工作空间15。在关闭运动结束时，也就是典型地当上部工具支架到达预定位置时，减少并且停止液压设备6的输送，因此上部工具支架停止。然后在使用所谓的“减压行程”之前，也就是上部工具缓慢地、可控地升起并且压力机在很小的行程(例如2-3mm)上通过液压设备的供给方向的反转而打开之前，上部工具在很短的时间就停止。在减压行程结束时、也就是当至少基本上减小液压缸-活塞单元2中的较高的压力时，阀18和充液阀19转向，因此活塞4在弹簧设备的作用下移动。在此活塞4的移动在快速行程中可控地(制动地)进行，方式为通过还以相对压力机的关闭反向的输送方向工作的液压设备6可控和受控地抽空辅助工作空间15。因此，在这种液压驱动单元中，液压设备6的输送功率是可转换和可调节的。
液压系统密封地被封闭。为此设置用于液压液的存储容器20，该存储容器20包含容积可变的液压空间(存储空间)21，其中存储空间21的最大容积差与液压缸-活塞单元2的交变容积一致。
液压液这样地压入液压系统，使得在其中持续地和到处(并且因此尤其在存储空间21中)至少存在超过环境压力的基础压力。为此在所有的实施例中、在本发明的结构变化的方案中，存储容器20设计为具有由液压缸23和能够在该液压缸内移动导引的活塞单元24限定边界的存储空间(液压空间)21的液压缸存储器22，活塞单元24在其与液压空间21功能上对置的侧面上由压力流体空间25加载。压力流体空间25自身与高压气体存储器26相连通。压力流体空间25在活塞单元24上的作用面27比液压空间21在活塞单元24上的作用面28小。
在图1所示的实施形式中，压力流体空间25布置在活塞单元24内的中央。该压力流体空间25相对于或深或浅地进入其内的插入管30的圆柱形外表面29密封，该插入管30与高压气体存储器26相连通。高压气体存储器26设计为液压存储器，其油侧与压力流体空间25相连通。在活塞单元24的背侧(通过相应的通风口43)存在环境压力。液压空间21通过活塞单元24的整个的端面28限制。
按照图2这样改造图1中所示的、前述的液压驱动单元1，即设置唯一的高压气体存储器31，该高压气体存储器31将两个按照图1的实施例设置的高压气体存储器10和26的功能统一。因此高压气体存储器31不仅与存储容器20功能上关联，而且还是设计为液压气动的弹簧设备的部件，方式是该高压气体存储器31也加载活塞杆工作空间(回程-工作空间)9。
按照图3在存储容器20方面这样改造图2中所示的、前述的液压驱动单元1，使得压力流体空间25作为空腔设置在设在活塞单元24上的、延长了所述活塞单元的凸起32的内部。凸起32在此伸入到自身具有对应延长部的液压空间21中。压力流体空间25通过在所述空腔中密封地导引的密封活塞33限定。密封活塞33在此在端侧上设置在插入管34上，该插入管34贯穿(由此原因环形的)压力流体空间25，并且活塞单元24的凸起32相对插入管的圆柱形外表面35密封。高压气体存储器31与插入管34相连通并且通过插入管34加载压力流体空间25。
按照图4在存储容器20方面这样改造图1中所示的、前述的液压驱动单元1，使得高压气体存储器36(基于其压力偏压使液压系统持续地承受至少超过环境压力的基础压力)设置在液压缸存储器22内部、即活塞单元24内部。压力流体空间25和高压气体存储器36的气体空间因此相互过渡，即它们(作为设置在活塞单元24中的空腔)构成空间上和功能上不可分离的单元。与存储容器20的液压缸固定连接的插入柱37(根据活塞单元的位置)或深或浅地伸入空腔中，其相对插入柱37的圆柱形外表面38密封。高压气体存储器36在活塞单元24上的作用面在该实施形式中对应活塞单元的与插入柱37的端面39对置的、限定空腔的端壁40的部分。在插入柱37中还设有具有止回阀42的填充通道41，用于能够补偿在空腔中装入的压力气体的可能的泄漏。
为了明确而需指出的是，由对具有不同细节特征的、前述实施例的说明无论如何不能得出对本发明公开内容的对应的限制，即各个单独的特征绝不仅是以公开的那样相互组合。相反由本发明也可以得出其他的细节特征和/或其他的特征组合。例如用于上部工具支架的回程的设备的具体的(液压气动的)实施形式不是强制性的。而可以设置所有已知的其他的、例如液压的、机械的、电子气动的或以其他方式作用的回程设备。同样不强制的是，压力机的上部工具支架主要以两种不同的速度、也就是在开始和施压行程中可以下降，并且如果是这种情况，为此按照所述构造方式使用组合的液压缸。不同的其他已知的技术方案(其允许上部工具支架的两阶段式下降运动)明显同样可以用在本发明的范围中。

Claims (11)

1.一种压力机、尤其是折边机，其具有机器结构、与机器结构具有固定空间关系的下部工具支架、能相对所述下部工具支架以一个运行行程线性地上下移动的上部工具支架，和作用在上部工具支架上的、引发上部工具支架向下定向的运动的闭合的液压驱动系统，所述液压驱动系统具有至少一个液压驱动单元(1)，所述至少一个液压驱动单元(1)自身包含至少一个液压缸-活塞单元(2)和至少一个加载所述液压缸-活塞单元(2)的、由存储容器(20)供给的液压驱动器(6)，其中，在所述存储容器中始终存在超过环境压力的基础压力，其特征在于，所述存储容器(20)设计为具有由液压缸(23)和能在所述液压缸内移动导引的活塞单元(24)限定边界的液压空间(21)的液压缸存储器(22)，其中，所述活塞单元在其功能上与液压空间对置的侧面上被压力流体空间(25)加载，所述压力流体空间(25)自身与高压气体存储器(26,31,36)相连通，并且所述压力流体空间(25)在活塞单元上的作用面(27)比所述液压空间(21)在所述活塞单元(24)上的作用面(28)小。
2.按照权利要求1所述的压力机，其特征在于，所述液压空间(21)在所述活塞单元(24)上的作用面(28)与所述压力流体空间(25)在所述活塞单元(24)上的作用面(27)的比值为50至150。
3.按照权利要求1或2所述的压力机，其特征在于，所述压力流体空间(25)，优选居中地，设置在活塞单元(24)内部。
4.按照权利要求3所述的压力机，其特征在于，所述压力流体空间(25)相对于或深或浅地进入所述压力流体空间内的插入管(30)的圆柱形外表面(29)密封，所述插入管与所述高压气体存储器(26)相连通。
5.按照权利要求1或2所述的压力机，其特征在于，所述压力流体空间(25)作为空腔设置在设在活塞单元(24)上的、延长了所述活塞单元的凸起(32)的内部。
6.按照权利要求5所述的压力机，其特征在于，所述凸起(32)伸入所述液压空间(21)中。
7.按照权利要求5或6所述的压力机，其特征在于，所述压力流体空间(25)由在所述空腔中密封地导引的密封活塞(33)限定边界。
8.按照权利要求7所述的压力机，其特征在于，所述密封活塞(33)在端侧设置在插入管(34)上，所述插入管(34)贯穿压力流体空间(25)，并且所述活塞单元(24)的凸起(32)相对所述插入管的圆柱形外表面(35)密封。
9.按照权利要求1至8之一所述的压力机，其特征在于，所述高压气体存储器(26)设计为液压存储器，其油侧与所述压力流体空间(25)相连通。
10.按照权利要求1至9之一所述的压力机，其特征在于，在上部工具支架上作用有液压气动的回程弹簧设备，其中弹簧设备的弹性气体存储器与高压气体存储器(31)是同一个。
11.按照权利要求1或2所述的压力机，其特征在于，在所述液压缸存储器(22)的内部在所述活塞单元(24)的背离液压空间(21)的侧面上设置压力流体空间(25)，所述压力流体空间(25)同时构成所述高压气体存储器(36)的容积。
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