CN104889296A - 锻锤和用于运行锻锤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锻锤和用于运行锻锤的方法,其中,液压缸(4a)在上部的液压联接部(19)和下部的液压联接部(20)之间包括中间的液压联接部(21),其中,中间的液压联接部(21)在控制阀(9b)的中间连接下与回流箱(18)连接成使得该控制阀(9b)在活塞(4b)的回程中为了影响回程速度作为节流阀工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1或7的前序部分所述的锻锤和用于运行锻锤的方法。
背景技术
由文件JP 2000-317 566 A已知一种用于控制锻造机的击打的控制方法,在其中根据锻造进展自动地调整制动时刻。此外,由该文件已知一种锻造机,在其中通过两个伺服阀来控制液压缸的流入和回流。
发明内容
本发明的目的是提出一种锻锤和一种用于运行锻锤的方法,在其中保护锻锤地且速度优化地实现下行冲程或者说击打和/或回程。
该目的通过在权利要求1的特征部分中所说明的装置以及通过在权利要求7的特征部分中所说明的方法步骤来实现。在从属权利要求中说明了有利的且适宜的改进方案。
根据本发明的锻锤的液压缸在上部的液压联接部(Hydraulikanschluss)和下部的液压联接部之间包括中间的液压联接部,其中,中间的液压联接部在控制阀的中间连接下与回流箱(Ruecklauftank)连接成使得控制阀在活塞的回程中为了影响回程速度作为节流阀工作。由此,由活塞、锤头(Baer)和上模形成的质量单元的回程运动可在无附加构件的情况下借助于控制阀根据要求调节并且尤其鉴于尽可能短的行驶时间优化。此外,通过经由中间的液压联接部调节回程防止了该风险,即该质量单元在制动过程设计太弱的情况下直接驶向液压缸,因为位于活塞之上的液压油不能完全通过中间的液压联接部流出。
此外设置成使锻锤配备有电子控制装置和至少一个传感器装置,其中,传感器装置中的至少一个尤其构造为行程测量和/或速度测量装置,其检测活塞的运动并且对此将数据发出到控制装置处,并且/或者其中,传感器装置中的多个尤其构造为流量传感器,其检测在与液压联接部相连接的液压管路中的体积流量并且对此将数据发出到控制装置处,并且/或者其中,传感器装置中的至少一个尤其构造为处理图像的检测装置,其检测工件的变形的进展并且对此将数据发出到控制装置处。通过机器数据的这样的检测和处理,该控制阀或多个控制阀可关于其切换位置和关于其流通横截面最佳地来调节,从而利用该锻锤可相应于其特殊要求来加工不同大小的工件。
为了保护包括液压缸和活塞的驱动单元设置成将下部的液压联接部在避免该或多个控制阀的中间连接的情况下直接与蓄压器(Druckspeicher)相连接。由此,在从冲程向回程过渡时的反转点中总是存在处于压力下的液压液体用于制动阶段。
也设置成将上部的液压联接部在控制阀的中间连接下与蓄压器和回流箱连接成使得控制阀在回程中关闭并且控制阀在冲程中打开。通过借助于控制阀关闭上部的液压联接部,在回程中来保证活塞在经过中间的液压联接部之后以制动套(Bremsbuchse)形式行驶,因为位于中间的液压联接部之上的液压液体不再能通过上部的液压联接部流出。如果操控上部的液压联接部的控制阀打开,对于冲程运动是有利的,因为活塞那么已可从其上反转点出来被加速。通过该控制阀及其在冲程或者说下行冲程期间可变化的打开横截面,下行冲程运动可被优化并且与相应的要求相匹配。
此外设置成,在锻造操作中在变形的时刻由上工具(Oberwerkzeug)的动能提供的变形能比能够由液压压力提供的变形能大多倍。由此,液压部件不必与对锻造提出的要求相匹配并且尺寸可设计得相应更小。
也可设置成将上工具在冲程中在下模的方向上加速到大于2m/s且尤其大于5m/s的速度上并且/或者将在冲程和回程之间在上模与工件之间的接触时间限制到少于200ms。由此可实现短的工作循环或者说由此将压力接触时间减少到最小并且由此尤其可靠地避免上工具在工件处的不期望的附着。
根据本发明的用于运行尤其相应于权利要求1至6中至少一项构造的锻锤的方法包括以下步骤,
- 在触发击打时和在接着的冲程或者说下行期间对于液压液体中间的液压联接部关闭而上部的液压联接部打开,其中,液压液体为了影响冲程速度被引导通过第一控制阀,并且
- 在紧接该冲程的回程中液压液体通过中间的液压联接部被引导到回流箱中,其中,液压液体为了影响回程速度被引导通过第一控制阀或通过第二控制阀并且
- 其中,该或多个控制阀构造为比例阀或伺服阀并且在回程期间作为被调节的流出部(Ablauf)或被调节的节流部工作而在冲程期间作为被调节的流入部(Zulauf)工作。
由此,由活塞、锤头和上模形成的质量单元的击打和回程运动可在无附加构件的情况下借助于控制阀根据需求调节并且尤其鉴于尽可能短的行驶时间来优化。此外,通过经由中间的液压联接部调节回程防止该风险,即该质量单元在制动过程设定太小的情况下直接驶向液压缸,因为位于活塞之上的液压油不能完全通过中间的液压联接部流出。
此外设置成,在回程期间上部的液压联接部关闭,使得活塞在驶过中间的液压联接部时被留在液压缸中的液压液体制动。由此,在从冲程向回程过渡时的反转点中总是存在处于压力下的液压液体用于缓冲。
也设置成在冲程中和在回程中且尤其持续地由蓄压器以液压液体加载下部的液压联接部。由此,在从冲程向回程过渡时的反转点中总是存在处于压力下的液压液体用于缓冲。
最后设置成,
- 该或多个控制阀被电子控制装置控制,其中,控制装置对此与至少一个传感器装置相连接,
- 其中,传感器装置中的至少一个尤其构造为行程测量和/或速度测量装置,其检测活塞的运动并且对此将数据发出到控制装置处,并且/或者
- 其中,传感器装置中的多个尤其构造为流量传感器,其检测在与液压联接部相连接的液压管路中的体积流量并且对此将数据发出到控制装置处,并且/或者
- 其中,传感器装置中的至少一个尤其构造为处理图像的检测装置,其检测工件的变形的进展并且对此将数据发出到控制装置处,
- 其中,由控制装置从(多个)传感器装置的数据来算出适合于该或多个控制阀的信号并且发出到该或多个控制阀处。
通过这样的带有机器数据的检测和处理的方法,该或多个控制阀可关于其切换位置或关于其流通横截面最佳地来调节,使得利用该锻锤可相应于其特殊要求来加工不同大小的工件。
在本发明的意义中,冲程被理解成这样的运动,在其中通过液压缸的活塞使上工具在下模的方向上移动。在本发明的意义中回程被理解成这样的运动,在其中通过液压缸的活塞使上工具移离下模。
附图说明
在附图中根据示意性地示出的实施例来说明本发明的另外的细节。
其中:
图1显示了锻锤的示意图,其液压部件相应于第一液压系统图(Hydraulikplan)来构造和布置;
图2显示了由图1已知的锻锤的示意图,其中,其液压部件相应于第二液压系统图来构造和布置;
图3显示了由图1已知的锻锤的示意图,其中,其液压部件相应于第三液压系统图来构造和布置以及
图4显示了由图1已知的锻锤的示意图,其中,其液压部件相应于第四液压系统图来构造和布置。
附图标记清单
1 锻锤
2 工件
3 短行程-模锻锤
4a 液压缸
4b 活塞
5 锤头
6 上模
7 下模
8 机器框架
9a,9b 控制阀
10 控制装置
11 传感器装置
12a,12b,12c 传感器装置
13,14 传感器装置
15 上工具
16 液压回路
17 蓄压器
18 回流箱
109a,109b 控制阀
117 蓄压器
118 回流箱
209a 控制阀
209c 止回阀
217 蓄压器
218 回流箱
309a 控制阀
317 蓄压器
318 回流箱
HF 液压液体
HK 液压垫
HP1-HP4 液压系统图
L1-L5 管路
L101-L107 管路
L201-L204 管路
L301-L305 管路
x,x' 箭头方向。
具体实施方式
在图1中以示意图显示了锻锤1,其液压部件相应于第一液压系统图HP1来构造和布置。锻锤1设置用于锻造工件2并且构造为短行程-模锻锤3。锻锤1包括液压缸4a、在液压缸4a中引导的活塞4b、锤头5、上模6、下模7和机器框架8。作为也是液压系统图HP1的组成部分的另外的部件,锻锤1包括第一控制阀9a、第二控制阀9b、电子控制装置10和传感器装置11、12a-12c、13和14。锤头5和上模6形成由液压缸4移动的上工具15。锻锤1此外包括液压回路16,液压缸4a和控制阀9a、9b接入该液压回路中。控制阀9a通过管路L1联接到蓄压器17处。控制阀9a通过管路L2以上部的液压联接部19与双重作用的液压缸4a相连接。蓄压器17通过管路L3直接以下部的液压联接部20与液压缸4a相连接。控制阀9b通过管路L4联接到回流箱18处。控制阀9b通过管路L5以中间的液压联接部21与液压缸4a相连接。在图1中显示了在一位置中的锻锤1,在该位置中其活塞4b与上工具15一起刚好结束在箭头方向x上的回程。控制阀9a和9b还处于设置用于回程运动的位置中。对此,控制阀9a关闭,使得液压液体HF不能从上部的液压联接部19漏出并且活塞4b在经过中间的液压联接部19之后驶到由位于活塞4b之上的液压液体HF形成的液压垫HF中并且倘若需要还被该液压垫制动。第二控制阀9b对于回程处于打开位置中,使得只要活塞4b还未到达在图1中所示的位置液压液体HF可流出到回流箱18中。为了使活塞4b在箭头方向x'上行驶,通过下部的液压联接部20将液压液体HF从蓄压器17输送到液压缸4a中。
原则上对于在图1中所示的实施变体以及对于在另外的图2至4中所示的实施变体适用的是,活塞4b在其最上面的位置中封闭中间的液压联接部21,从而防止通过下部的液压联接部20流入的液压液体HF又通过中间的液压联接部21流出。
对于活塞4b在箭头方向x上的冲程运动,两个控制阀9a和9b那么被转换,使得通过控制阀9a液压液体HF通过上部的液压联接部19流到液压缸4a中并且将活塞4b在箭头方向x上压向处于下部的液压联接部20处的液压液体HF,其中,由于不同的压力面大小,可通过下部的液压联接部20施加的反力小于可通过上部的液压联接部19施加的力,并且其中,锤头5的重力附加地在箭头方向x上作用。在冲程运动期间控制阀9b关闭,使得液压液体HF不能通过中间的液压联接部21流出。
液压液体HF通过上部的液压联接部19流入液压缸4a中以及液压液体HF通过中间的液压联接部21从液压缸4a中流出可通过控制阀9a、9b构造为比例阀由控制装置10无级地调节。为了算出合适的调节值,作为行程测量和/或速度测量装置的传感器11、作为流量测量装置的传感器12a至12c、作为处理图像的传感器装置的传感器13以及作为振动传感器的传感器14联接到控制装置10处。与由传感器提供的数据的全部或一部分一起,控制装置那么基于另外的预设(其尤其还涉及待锻造的工件2)计算出对控制阀的调节值,使得上工具15以期望的速度或冲击能撞击到工件2上并且使得回程相应于所设置的运动轮廓且尤其快速且节省时间地实现。
在图2中显示了由图1已知的锻锤1的另一视图,其中,其液压部件(即控制阀、管路、蓄压器和回流箱)相应于第二液压系统图HP2来构造和布置,其中,关于锻锤1的其它部件明确地参照对图1的说明。
与图1不同,在图2中控制阀109a和109b不是构造为带有两个切换位置的二通阀、而是构造为带有三个切换位置的三通阀。为了简化管路图,蓄压器117和回流箱118被双重示出。下部的液压联接部19又直接通过管路L101与蓄压器117相连接。第二控制阀109b通过管路L102和L103与蓄压器117和回流箱118相连接。中间的液压联接部21通过管路L104在第二控制阀109b的中间连接下且根据其切换位置可与蓄压器117或回流箱118连接。第一控制阀109a通过管路L105和L106与蓄压器117和回流箱118相连接。上部的液压联接部19通过管路L107在第一控制阀109a的中间连接下且根据其切换位置可与蓄压器117或回流箱118连接。由此,基本上得到与在图1的实施例中相同的功能性。然而附加地可能在回程中通过上部的液压联接部19让液压液体HF漏出到回流箱118中。此外附加地可能为了进一步加速在箭头方向x上的冲程运动还将中间的液压联接部21联接到蓄压器117处。
在图3中显示了由图1已知的锻锤1的另一视图,其中,其液压部件(即控制阀、管路、蓄压器和回流箱)相应于第三液压系统图HP3来构造和布置,其中,关于锻锤1的其它部件明确地参照对图1的说明。
与图1不同,在图3中相应于液压系统图HP3安装有仅仅一个控制阀209a,其实施为二通阀。下部的液压联接部19在此不直接与蓄压器217相连接。而控制阀209a通过管路L201和L202与蓄压器217和回流箱218相连接。下部的液压联接部20通过管路L203在控制阀209a的中间连接下且根据其切换位置可与蓄压器217或回流箱118连接。中间的液压联接部21通过管路L204在控制阀209a的中间连接下且根据其切换位置可与蓄压器217或回流箱218相连接。上部的液压联接部19通过管路L205(在其中布置有止回阀209c)、通过管路L204在控制阀209a的中间连接下且根据其切换位置可与蓄压器217或回流箱118连接,其中,通过止回阀209c,仅控制阀209a的该切换位置发挥作用,在该位置中上部的液压联接部19与蓄压器217相连接,因为通过止回阀209c阻止液压液体HF从上部的液压联接部19流出到回流箱218中,使得活塞4b在其在箭头方向x'上的回程中始终被液压垫HK制动。
在图4中显示了由图1已知的锻锤1的另一视图,其中,其液压部件(即控制阀、管路、蓄压器和回流箱)相应于第四液压系统图HP4来构造和布置,其中,关于锻锤1的其它部件明确地参照对图1的说明。
与图1不同,在图4中相应于液压系统图HP4安装有仅仅一个控制阀309a,其实施为带有两个切换位置的二通阀。下部的液压联接部19在此通过管路L301直接与蓄压器317相连接。控制阀309a通过管路L302和L303与蓄压器317和回流箱318相连接。中间的液压联接部21通过管路L304在控制阀309a的中间连接下且根据其切换位置可与回流箱318连接。上部的液压联接部19通过管路L305在控制阀309的中间连接下且根据其切换位置可与蓄压器217连接。由此,或者上部的液压联接部19与蓄压器317相连接而中间的液压联接部21被封锁,或者上部的液压联接部19被封锁而中间的液压联接部21与回流箱318相连接。在此,下部的液压联接部20始终与蓄压器317相连接。因此,液压系统图HP4在由其所提供的功能性方面与液压系统图HP1(见图1)类似。
Claims (10)
1. 一种锻锤(1),其包括
- 液压缸(4a),
- 能够在所述液压缸(4a)中行驶的活塞(4b),
- 锤头(5),
- 上模(6),
- 下模(7),
- 机器框架(8),
- 构造为比例阀或伺服阀的至少一个控制阀(9a,9b;109a,109b;209a;309a),
- 用于液压液体(HF)的蓄压器(17;117;217;317),
- 用于所述液压液体(HF)的回流箱(18;118;218;318),
- 其中,所述锤头(5)和所述上模(6)形成由活塞(4b)移动的上工具(15)并且
- 其中,引导所述活塞(4b)的所述液压缸(4a)包括上部的液压联接部(19)和下部的液压联接部(20),
其特征在于,
- 所述液压缸(4a)在上部的液压联接部(19)与下部的液压联接部(20)之间包括中间的液压联接部(21),
- 其中,中间的液压联接部(21)在所述控制阀(9b;109b;209a;309a)的中间连接下与所述回流箱(18;118;218;318)连接成使得,
- 该控制阀(9b;109b;209a;309a)在所述活塞(4b)的回程中为了影响回程速度作为节流阀工作。
2. 根据权利要求1所述的锻锤,其特征在于,所述锻锤(1)包括电子控制装置(10)和至少一个传感器装置(11-14),
- 其中,所述传感器装置(11-14)中的至少一个尤其构造为行程测量和/或速度测量装置,其检测所述活塞(4b)的运动并且对此将数据发出到所述控制装置(10)处并且/或者
- 其中,所述传感器装置(11-14)中的多个尤其构造为流量传感器,其检测在与所述液压联接部(19,20,21)相连接的液压管路(L2, L3, L5; L101, L104, L107; L203, L204; L301, L304, L305)中的体积流量并且对此将数据发出到所述控制装置(10)处并且/或者
- 其中,所述传感器装置(11-14)中的至少一个尤其构造为处理图像的检测装置,其检测工件(2)的变形的进展并且对此将数据发出到所述控制装置(10)处。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的锻锤,其特征在于,下部的液压联接部(20)在避免一个或多个所述控制阀(9a,9b;109a,109b;209a;309a)的中间连接的情况下直接与所述蓄压器(17;117;217;317)相连接。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的锻锤,其特征在于,上部的液压联接部(19)在所述控制阀(9a;109a;209a;309a)的中间连接下与所述蓄压器(17;117;217;317)和所述回流箱(18;118;218;318)连接成使得所述控制阀(9a;109a;209a;309a)在回程中关闭并且所述控制阀(9a;109a;209a;309a)在冲程中打开。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的锻锤,其特征在于,在锻造操作中在变形的时刻由所述上工具(15)的动能提供的变形能比由液压压力能够提供的变形能大多倍。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的锻锤,其特征在于,所述上工具(15)在冲程中在所述下模(7)的方向上被加速到大于2m/s且尤其大于5m/s的速度并且/或者所述上模(6)与工件(2)接触少于200ms。
7. 一种用于运行锻锤(1)、尤其用于运行相应于权利要求1至6中至少一项所述的锻锤(1)的方法,其特征在于,
- 在触发击打时和在紧接于此的冲程期间对于液压液体(HF)中间的液压联接部(21)关闭而上部的液压联接部(19)打开,其中,所述液压液体(HF)为了影响冲程速度被引导通过第一控制阀(9a;109a;209a;309a),并且
- 在紧接该冲程的回程中所述液压液体(HF)通过中间的液压联接部(21)被引导到回流箱(18;118;218;318)中,其中,所述液压液体(HF)为了影响回程速度被引导通过所述第一控制阀(209a;309a)或通过第二控制阀(9b;109b)并且
- 其中,一个或多个所述控制阀(9a,9b;109a;209a;309a)构造为比例阀或伺服阀并且在所述回程期间作为被调节的流出部或被调节的节流部工作而在所述冲程期间作为被调节的流入部工作。
8. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在所述回程期间上部的液压联接部(19)关闭,使得所述活塞(4b)在驶过中间的液压联接部(21)时被留在所述液压缸(4a)中的液压液体(HF)制动。
9. 根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,下部的液压联接部(20)在冲程中和在回程中且尤其持续地由所述蓄压器(17;117;217;317)以所述液压液体(HF)加载。
10. 根据权利要求7、8或9所述的方法,其特征在于,
- 一个或多个所述控制阀(9a,9b;109a,109b;209a;309a)被电子控制装置(10)控制,其中,所述控制装置(10)对此与至少一个传感器装置(11-14)相连接,
- 其中,所述传感器装置(11-14)中的至少一个尤其构造为行程测量和/或速度测量装置,其检测所述活塞(4b)的运动并且对此将数据发出到所述控制装置(10)处,并且/或者
- 其中,所述传感器装置(11-14)中的多个尤其构造为流量传感器,其检测在与所述液压联接部(19,20,21)相连接的液压管路(L2, L3, L5; L101, L104, L107; L203, L204; L301, L304, L305)中的体积流量并且对此将数据发出到所述控制装置(10)处,并且/或者
- 其中,所述传感器装置(11-14)中的至少一个尤其构造为处理图像的检测装置,其检测工件(2)的变形的进展并且对此将数据发出到所述控制装置(10)处,
- 其中,由所述控制装置(10)从一个或多个所述传感器装置(11-14)的数据来算出对于一个或多个所述控制阀(9a,9b;109a,109b;209a;309a)适合的信号并且发出到一个或多个所述控制阀处。
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