CN1288352C - 增压流体的供给和排放方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种增压流体的供给和排放方法。当供给液压油由第一供给和排放口(51)至第二供给和排放口(78)时，首先，工作板架(2)下降至工作台(1)，以及插座(21)的第一止动元件(45)进入与插头(22)的第二止动元件(67)的对接接触，从而在第二止动元件(67)和插头(22)的止回阀室(70)内的止回元件(72)之间形成一个接触间隙(B)。此后，工作板架(2)借助锁定器件(3)固定至工作台(1)上。随后，在第一供给和排放口(51)处的液压油通过止回阀室(70)供给至第二供给和排放口(78)，以及在此之后，排放至外部区。

Description

增压流体的供给和排放方法
技术领域
本发明涉及一种增压流体的供给和排放方法，例如，它涉及一种适合于供给和排放压力油至工作板架的方法，这种板架可拆卸地固定在机床工具的台面上。
背景技术
这种增压流体的供给和排放方法的普通的实例已公开于日本专利说明书No.3-47975。这种普通的技术安排如下。
当连接一个具有插座和插头的快速耦合器时，一个空气作动筒推进插座接近插头，从而首先密封插座的前端和插头的前端。随后在插座内的第一止动元件进入与插头内的第二止动元件的对接接触，从而迫使插座内的第一止回元件和插头内的第二止回元件开启。以及空气作动筒施加一个推力，它保持插座与插头接合。在这种情况下，压力油由插座的第一供给和排放口供给至插头的第二供给和排放口。
这种普通的技术存在下列问题。
在强迫接合状态下，插座的第一止回元件经常和插头的第二止回元件保持开启，因此，当压力油停止供给至第一供给和排放口时，在第二供给和排放口处的压力油通过第一供给和排放口排放至外部区。结果是即使在插座由插头分离后，为了使第二供给和排放口保持其压力，插座不得不在带有供给至第一供给和排放口压力油条件下由插头分离。这就引起压力油容易由插座和插头的前端的密封部分泄漏。
发明内容
本发明的目的是使耦合器在分离时有可能防止增压流体的泄漏。
为了实现上述目的，例如，如图1至4所示，本发明提供一种方法，它可以连接固定在第一组件1上的第一耦合件21至固定在第二组件2上的第二耦合件22以及将它们彼此分离，从而可在第一组件1的第一供给和排放口51和第二组件2的第二供给和排放口78之间供给和排放增压的流体。
本方法包括下列步骤。
当供给增压流体由第一供给和排放口51至第二供给和排放口78时，首先第一组件1和第二组件2相互接近，从而气密地贯通第一耦合件21内的第一流动通道44与第二耦合件22内的第二流动通道66。以及使第一流动通道44内的第一止动元件45进入与第二流动通道66内的第二止动元件67的对接接触。在对接接触状态下，接触间隙(B)形成在第二止动元件67和第二耦合件22内的止回元件75之间。随后，在锁定状态(X)下第二组件2借助锁定器件3固定至第一组件1。在此状态下，增压流体供给至第一供给和排放口51，从而通过第一流动通道44、第二流动通道66、止回阀座71的内部区和止回阀室70供给增压流体至第二供给和排放口78。随后，弹性元件73施加一个推力，它使止回元件72与止回阀座71紧密接触。在此之后，在第一供给和排放口51的增压流体排放至外部区。以及锁定元件3由锁定状态(X)转换至非锁定状态(Y)，从而使第一组件1和第二组件2彼此分离。
与上述相反，当排放已供给至第二供给和排放口78的增压流体至第一供给和排放口51时，首先，第一组件1和第二组件2相互接近，从而气密地贯通第一流动通道44与第二流动通道66，以及使第一止动元件45进入与第二止动元件67的对接接触。随后，在锁定状态(X)下第二组件2借助锁定器件3固定至第一组件1。在此种状态下，按照上述的顺序，起动器件59通过第一止动元件45和第二止动元件67由止回阀座71分离开止回元件72，从而通过止回阀室70、止回阀座71的内部区，第二流动通道66和第一流动通道44排放第二供给和排放口78处的增压流体至第一供给和排放口51。在此之后，锁定器件3由锁定状态(X)转换至非锁定状态(Y)，从而使第一组件1和第二组件2彼此分离。
本发明具有下列优点。
在增压流体由第一组件的第一供给和排放口供给至第二组件的第二供给和排放口之后，在第二耦合件内的止回元件借助弹性元件进入与止回阀座的紧密接触。因此，即使如果第一供给和排放口处的增压流体排放至外部区，它有可能保持第二供给和排放口的压力在预定值。以及第一耦合件和第二耦合件在此状态下彼此分离，这时第一流动通道和第二流动通道借助排放第一供给和排放口处的增压流体至外部区而丧失其压力。因此，它有可能防止分离时增压流体的泄漏。
此外，在前述的分离时，第一流动通道丧失其压力。因此，增压流体不会使其压力由第一耦合件作用至第二耦合件，因而没有必要接受增压流体施加的力。
本发明包括下列方法。
起动器件59具有一个活塞54，它对着第一止动元件45，以及一个起动室56。以及当增压流体由第一供给和排放口51供给至第二供给和排放口78时，首先，迫使阀开启用的增压流体供给至起动室56。这样借助活塞54、第一止动元件45和第二止动元件67从止回阀座71分离开止回元件72。已供给至第一供给和排放口51的增压流体供给至第二供给和排放口78。随后，迫使阀在起动室56内开启用的增压流体排放至外部区。在此之后，在第一供给和排放口51处的增压流体排放至外部区。
上面所述的本发明产生下列功能和优点。
当从第一供给和排放口至第二供给和排放口供给增压流体时，止回元件被迫开启，从而可在供给增压流体的整个时期固定一个大的开启间隙。这样就有可能在短时期内进行增压流体的供给。此外，强迫开启的止回元件可以抑制由于压力脉动引起的颤振，它使有可能防止阀面或阀座损坏。因此，这样有可能在长时期内保持良好状态下的止回性能。
此外，由于前述的优点可以借助使用上述现有的起动器件达到，这里没有必要增加新的结构，其结果是可以用简单的结构，以低廉的价格在实践中实现本发明。
附图说明
图1至4示出本发明的一个实施例；
图1是垂直剖面图，示出设置在机床工具的工作台上的插座和设置在工作板架上的插头处于连接的状态；
图2是垂直剖面图，示出插座与插头彼此分离的状态；
图3是垂直剖面图，示出插座与插头彼此连接的状态；以及
图4是与图3类似的垂直剖面图，示出设置在插座内的活塞强迫地开启插头内的止回元件的状态。
具体实施方式
在此之后，本发明的一个实施例参见图1至4予以说明。
本实施例例举本发明的一种情况，它适用于在加工中心的工作台和工作板架之间供给和排放液压油的方法。
首先，说明供给和排放装置的整个结构，它根据图1的示意图使用上述的供给和排放方法。
多组锁定器件3和多组快速耦合器4设置在加工中心的工作台(第一组件)1和工作板架(第二组件)2上。这里在工作板架2的上表面上排列有液压夹头和工件(在图中两者均未示出)。以及液压油是通过快速耦合器4供给至液压夹头或由其排放，从而可以固定或释放工件。
在这里，无论是锁定器件3和快速耦合器4仅示出一组。
锁定器件3的构造如下。
一个锥度套筒6和一个拉杆7同心地固定在工作板架2的下部。一个支承液压筒8由工作台1向上伸出。支承液压筒8具有锥度周边表面9，它接收设置在锥度套筒6的下部的锥度周边表面10。支承液压筒8具有圆孔，在其中沿周边地排列大量的弹簧筒夹头11。
在锁定器件3的右半图所示的锁定状态(X)下，压力油供给至上液压室13，通过活塞14、活塞杆15和弹簧筒夹头11向下拉动拉杆7。这样就将工作板架2定位和固定至支承液压筒8。另一方面，在锁定器件3的左半图所示的非锁定状态(Y)下，压力油供给至下液压室16，通过活塞14和活塞杆15倾斜地和向上撤回弹簧筒夹头11，从而使工作板架2上升。
快速耦合器4具有一个固定在工作台1上的插座(第一耦合件)21和固定至工作板架2上的插头(第二耦合件)22。
工作台1具有凹陷的上表面，以形成容纳孔1a，在其中插座21的第一壳体25借助上和下密封元件26，27气密地插入。第一壳体25具有凸缘28，通过一组螺栓29固定至工作台1。
工作板架2具有凹陷的下表面，以形成容纳孔2a，在其中插头22的第二壳体32借助密封元件33气密地插入。第二壳体32具有凸缘34，通过一组螺栓35固定至工作板架2。
如图1所示，工作板架2下降至工作台1，从而连接快速耦合器4。之后，锁定器件3由非锁定状态(Y)转换至锁定状态(X)。在此种状态下，压力油通过快速耦合器4而在工作台1和工作板架2之间供给或排放。
快速耦合器4的具体结构借助图2的垂直剖面图予以说明。
插座21的结构如下。
第一壳体25具有上部，在其中滑动液压筒40通过密封圈41可垂直活动地和气密地插入。滑动液压筒40具有圆孔，在其前端形成第一止动阀座42。一个环形的密封元件43围绕第一止动阀座42设置。
在滑动液压筒40内部的第一流动通道44内插入第一止动元件45，它的下部被套筒46支承。滑动液压筒40被第一推进弹簧48推动向上，以及第一封闭弹簧49施加一个推动力，借助此力第一止动元件45的上端进入与第一止动阀座42紧密接触。
通过在密封元件26和27之间形成的周边凹槽50，第一流动通道44与第一供给和排放口51贯通。图号52代表第一圆过滤器。
第一壳体25具有下部，在其中活塞54通过密封圈55气密地插入。活塞54由下面对着第一止动元件45的下端，并带有介于它们之间的预定的间隙。一个起动室56形成在密封圈55的下面，它与另一个供给和排放口57贯通。
起动器件59是由活塞54、起动室56和返回弹簧58组成。
插头22的结构如下。
第二壳体32具有下部，它设置一个推动液压筒62。推动液压筒62具有下表面，制成带有密封表面63，它与环形密封元件43相对。推动液压筒62具有圆孔，在其下部设置第二止动阀座64。
第二壳体32具有下半部，在其中设置第二流动通道66。第二止动元件67垂直地可活动地插入在第二流动通道66内。第二止动元件67具有下端，借助第二封闭弹簧68进入与第二止动阀座64的紧密接触。
第二壳体32具有上半部，在其中止回阀室70和止回阀座71彼此垂直地排列。一个止回元件72插入在止回阀室70内，它借助止回弹簧(弹性元件)73进入与止回阀座71的紧密接触。以及在图2的状态下，一个分离间隙(A)形成在止回元件72和第二止动元件67之间。图号76、77和78分别代表第二圆过滤器、盘形过滤器和第二供给和排放口。
以下，借助图2、3和4对上述供给和排放装置的使用给予说明。
当供给流压油由第一供给和排放口51至第二供给和排放口78时，供给和排放装置的使用方式如下。
在图2的分离状态下，锁定器件3转换至非锁定状态(Y)(见图1)。第一供给和排放口51和另一个供给和排放口57丧失相应的压力。在此种情况下，工作板架2下降至工作台1。
随后，如图3所示，插头22以密封表面63进入与插座21的环形密封元件43的密封接触。推动液压筒62抵抗第一推进弹簧48和第一封闭弹簧49而向下撤回滑动液压筒40和第一止动元件45。以及当第一止动元件45被活塞54接收时，第一止动阀座42由第一止动元件45的上端分离，以及第二止动元件67以其下端由第二止动阀座64分离。
在图3的连接状态下，第一止动元件45对接顶住第二止动元件67，一个接触间隙(B)形成在开启位置的第二止动元件67和封闭位置的止回元件72之间。随后，活塞冲程(C)形成在活塞54的止动凸缘54a的上面。接触间隙(B)调节至小于活塞冲程(C)的值。
之后，在连接状态下，锁定器件3转换至锁定状态(X)(见图1)。
随后，起动器件59强迫地开启止回元件72，更具体地说，如图4所示，另一个供给和排放口57供给液压油至起动室56，用于强迫阀开启，从而升起活塞54。随后，活塞54通过第一止动元件45和第二止动元件67由止回阀座71分离止回元件72。在止回阀座71和止回元件72之间形成一个开启间隙(D)，它调节至小于活塞54的活塞冲程(C)的值。
在此状态下，液压油供给至第一供给和排放口51。随后，液压油通过第一流动通道44、第二流动通道66、检查活门座71的内部区以及阀室70流动至第二供给和排放口78。
当供给压力油时，一个油压力施加在设置在滑动液压筒40内的密封圈41的密封部分的内横截面上。油压力向上作用于第二壳体32。此作用力被锁定器件3接收，以便防止工作板架2由工作台1浮起。
如果压力油的供给已经完成，如图3所示，首先，在另一个供给和排放口57处的压力油排放至外部区，从而使活塞54能够借助返回弹簧58下降。与此同时，第一止动元件45和第二止动元件67借助第一封闭弹簧49和第二封闭弹簧68以及止回弹簧73下降，带动止回元件72进入与止回阀座71的紧密接触。在此之后，在第一供给和排放口处的压力油排放至外部区。
随后，锁定器件3由锁定状态(X)转换至非转换状态(Y)。在此种情况下，由第一壳体25作用至第二壳体32的力是一个微弱的力，它仅是由第一推动弹簧48和第一封闭弹簧49的推力组成。因此，工作板架2不会浮起。
最后，如图2所示，工作板架2相对于工作台1升起，从而分离快速耦合器4。在分离时，快速耦合器4以停止供给液压油至第一供给和排放口51的状态分离。这样可以防止由插座21的环形密封元件43和插头22的密封表面63之间的连接部分油的泄漏。
在上述压力油供给时，压力油可以仅供给第一供给和排放口51，而不供给用于强迫活门开启的压力油至另一个供给和排放口57。
更详细地说，在图3的连接状态下，当压力油供给至第一供给和排放口51时，压力油推动和开启止回元件72，以及供给至第二供给和排放口78。随后，当第二供给和排放口72处的压力达到调定的压力时，止回元件72借助止回弹簧73进入与止回阀座71的紧密接触。在这种情况下，它足以停止压力油供给至第一供给和排放口51。
与上述压力油供给相反，当第二供给和排放口78处的压力油供给至第一供给和排放口51时，供给和排放装置的使用方式如下。
与压力油供给时类似，首先，在图2的分离状态下，工作板架2下降至工作台1。随后，如图3所示，快速耦合器4连接。同样在此情况下，每个第一供给和排放口51和另一个供给和排放口57排放其压力油至外部区。因此，由第一壳体25作用于第二壳体32的力是一个微弱的力，它仅由第一推动弹簧48和第一封闭弹簧49的推力组成。因此，工作板架2不会浮起。
随后，锁定器件3转换至锁定状态(X)。
在此之后，起动器件59强迫地开启止回元件72，更具体地说，如图4所示，用于强迫地开启阀的压力油由另一个供给和排放口57供给至起动室56，以升起活塞54。随后活塞54通过第一止动元件45和第二止动元件67由止回阀座71分离止回元件72。
这样允许在第二供给和排放口78处的压力油通过止回阀室70、止回阀座71的内部区、第二流动通道66和第一流动通道44排放至第一供给和排放口51。
当止回元件72被强迫开启时，一个强迫阀开启的向上力由第一壳体25作用于第二壳体32。然而，此向上力也被锁定器件3接收。这样可以防止工作板架2的浮起。
在压力油排放结束时，如图3所示，首先，在另一个供给和排放口57处的压力油排放至外部区，从而允许第一止动元件45和第二止动元件67借助第一封闭弹簧49和第二封闭弹簧68下降。与此同时，止回弹簧73带动止回元件72进入与止回阀座71的紧密接触。
随后，锁定器件3由锁定状态(X)转换至非锁定状态(Y)。
最后，如图2所示，工作板架2相对于工作台1上升，从而分离快速耦合器4。
上述的实施例可以作如下改变。
在第一供给和排放口51和第二供给和排放口78之间供给和排放的增压流体可以是其它种类的液体和气体，比如用压缩空气代替实例中的压力油。
此外，供给至另一个供给和排放口57的增压流体，也可以是其它种类的液体和气体，比如用压缩空气代替实例中的压力油。
锁闭器件3不限于实施例中的结构，也可以采用各种结构。锁定器件3可以是一种专用的器件用于固定快速耦合器4，以代替将工作板架2定位和固定至工作台1的器件。
起动器件59不应局限于实例中的液压起动器，也可以使用其它种类的起动器，比如电动机和螺线管，
一种气密地连接快速耦合器4的插座21至插头22用的结构，可以制成周边表面密封结构，以代替端面密封结构，它气密地连接滑动液压筒40的上表面至推动液压筒62的下表面。插座21可以在水平方向或倾斜方向上与插头21连接和分离，以代替实例中的垂直方向。
准备固定至加工中心的工作台1上的第一耦合件由插座21形成，以及准备固定至工作板架2的第二耦合件由插头22限定。然而，也可以代替地，第一耦合件可以由插头22形成，以及第二耦合件可以由插座21限定。此外，当然加工工具也不局限于加工中心。
固定第一耦合件的第一组件和固定第二耦合件的第二组件的组合，不应局限于实例中工作台1和工作板架2的组合。代替的组合实例是工作台1与夹头的组合，工作板架2与夹头的组合等。

Claims (2)

1.一种供给和排放增压流体的方法，此方法包括第一组件(1)，它具有第一耦合件(21)和第一供给和排放口(51)，第二组件(2)，它具有第二耦合件(22)和第二供给和排放口(78)，以及锁定器件(3)，它在锁定状态(X)和非锁定状态(Y)之间转换，从而使第一组件(1)和第二组件(2)彼此固定和分离，
此第一耦合件(21)具有在第一流动通道(44)内的第一止动元件(45)，
此第二耦合件(22)具有在第二流动通道(66)内的第二止动元件(67)、止回阀座(71)、在止回阀室(70)内的止回元件(72)，以及弹性元件(73)，它推动止回元件(72)接近止回阀座(71)，
本方法还包括起动器件(59)，它强迫地开启止回元件(72)而抵抗弹性元件(73)，
当供给增压流体由第一供给和排放口(51)至第二供给和排放口(78)时，本方法包括下列步骤：
首先，使第一组件(1)和第二组件(2)彼此接近，从而气密地贯通第一流动通道(44)与第二流动通道(66)，以及使第一止动元件(45)进入与第二止动元件(67)的对接接触，以形成在此对接接触状态下第二止动元件(67)和止回元件(72)之间的接触间隙(B)；
随后，转换锁定器件(3)至锁定状态(X)，从而使第一组件(1)和第二组件(2)彼此固定，在此状态下，供给增压流体至第一供给和排放口(51)，从而通过第一流动通道(44)、第二流动通道(66)、止回阀座(71)的内部区以及止回阀室(70)供给增压流体至第二供给和排放口(78)；随后通过弹性元件(73)的推动力带动止回元件(72)进入与止回阀座(71)的紧密接触；以及
在此之后，排放在第一供给和排放口(51)处的增压流体至外部区，以及转换锁定器件(3)由锁定状态(X)至非锁定状态(Y)，从而使第一组件(1)和第二组件(2)彼此分离，
与上述相反，当将已供给至第二供给和排放口(78)的增压流体排放至第一供给和排放口(51)时，此方法具有下列步骤：
首先，使第一组件(1)和第二组件(2)彼此接近，从而气密地贯通第一流动通道(44)与第二流动通道(66)，并使第一止动元件(45)进入与第二止动元件(67)对接接触；
随后，转换锁定器件(3)至锁定状态(X)，从而使第一组件(1)和第二组件(2)彼此固定，在此状态下，借助起动器件(59)，通过第一止动元件(45)和第二止动元件(67)，以上述的顺序由止回阀座(71)分离止回元件(72)，从而将在第二供给和排放口(78)处的增压流体通过止回阀室(70)、止回阀座(71)的内部区、第二流动通道(66)和第一流动通道(44)排放至第一供给和排放口(51)；以及
在此之后，转换锁定器件(3)由锁定状态(X)至非锁定状态(Y)，从而将第一组件(1)和第二组件(2)彼此分离。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，起动器件(59)具有一个活塞(54)，它对着第一止动元件(45)，以及起动室(56)，
当从第一供给和排放口(51)至第二供给和排放口(78)供给增压流体时，此方法具有下列步骤：
首先，供给增压流体至起动室(56)，用于强迫地开启阀，从而通过活塞(54)、第一止动元件(45)和第二止动元件(67)而从止回阀座(71)分离止回元件(72)，以及将在第一供给和排放口(51)处的增压流体供给至第二供给和排放口(78)；以及
在此之后，排放用于强迫起动室(56)内阀开启的增压流体至外部区，和随后排放在第一供给和排放口(51)处的增压流体至外部区。
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