JP4005136B2 - ブレーキとクラッチとブレーキクラッチを制御するための流体装置 - Google Patents

Description

発明の目的
本発明は、予め決められた期間に、緩衝された噛合の動作及び／又は制動の動作を甚だしく遅らせることなく、上記緩衝された噛合及び／又は制動を行うために、プレスおよび同類の機械の操作に使用されるブレーキとクラッチとブレーキクラッチを制御するのに役立つ流体（液圧、油圧）装置に関する。
この装置は、緩衝された噛合及び／又は制動を制御するのに加えて、それ自体で、安全手段として働いて機械を補助する操作員に対する危険を回避する。この安全手段は位置が圧力スタット（pressurestat、圧力検出装置）よって制御されるバルブから成り、上記圧力スタットは圧力取り入れ口と現存の圧力スタットとの間に配置されたラビリンスダクトの端部に設けられている。
発明の背景
電気バルブが油圧ピストンの駆動を制御するのに使用される。この電気バルブは直接駆動されるか、またはパイロット制御（サーボ制御）される。前者は比較的小さな流れを制御するのに使用されるのに対して、後者はかなり大きな流れに使用される。
駆動ピストンによって置換されたオイル流の急速な排出を要し、高い応答速度を得ることを必要とするために、通常、パイロットバルブが、プレスおよび同類の機械で油圧のブレーキ、クラッチ、ブレーキクラッチを駆動するのに使用される。
さらに、機械を補助する操作員の身体が危険な環境にあるプレスおよび同類の機械において、この種の機械を運転するのに使用されるブレーキおよびブレーキクラッチには、２重になった電気バルブが設けられている。機械を始動するために両方の電気バルブが同時に駆動される必要があって、この２重の電気バルブは同時に駆動されるように取り付けられている。そして、このような電気バルブの１つが作動することによって、十分に機械を停止させなければならない。これによって２重の停止安全性が与えられている。
安全のために、機械による次の作動手順を開始する前に、停止時に両方のバルブが適切に動いたかどうかを確かめることが必要であって、これによって、２重の運転安全性を再度持つことになる。この確認は、しばしば、誘導検知器によってなされ、誘導検知器は電気バルブのロッドがその初期位置へ戻ったことを知らせる。上記誘導検知器によって与えられた電気的な情報は、始動装置操作が信号の不在でロックされるように処理される。
プレスおよび同類の機械を駆動するための油圧ブレーキ、クラッチ、ブレーキクラッチには、さらに頻繁に、緩衝する噛合及び／又は制動のための装置が設けられる。これは、機械が故障する結果となりかねない突然な機械の動作を避けるためである。この目的のために、特に、ディスク付きのクラッチスラストピストンを設けている装置が使用され、このディスクは幾つかの補助スプリングによって押されると共に、移動が制限されている。上記補助スプリングは現存のピストンによって作られた力よりも小さい力を与える。同様に、ブレーキ側には、別の補助スプリングによって押されるディスクが設けられ、上記補助スプリングは標準制動スプリングよりも小さい力を与える。前述のことは、補助スプリングが、クラッチ側またはブレーキ側に配置されたディスクを押すためである。そのディスクは、どちらの場合においても、シートの束に面する。このシートは、一方の場合にはクラッチシートであり、他方の場合にはブレーキシートである。どちらの場合においても、滑らかな噛合及び／又は制動を引き起こすために、上記ディスクが主ピストンの作動によってそれぞれのシートの束に向って押圧される。
上記噛合及び／又は制動操作に関して、これと同じ申請人のスペイン特許発明第9400215号に記載されているように、滑らかな緩衝または押圧を制御する別の方法がある。上記発明では、スラストピストンは２つの部分に分割され、一方は主ピストンであり、他方は補助ピストンである。補助ピストンは主ピストンよりも圧力流体に対する表面が少ない。それ故に、噛合時には、補助ピストンは、実際にクラッチディスクに接触することなく、クラッチディスクに第１の接近をする。さらに、ブレーキが解放されると同時に、補助ピストンが主ピストンに接近する第１の噛合様態と、両方のピストンの間の接触の後、この集合体が従来のように単一ピストンとして働く第２の様態とが続く。
さて、前述のことに加えて、非常の場合に、例えば、機械を取り扱う人が危険区域にある場合や、機械の完全さを斟酌せずに素早い機械の反応が要求される場合に、上記滑らかな制動装置は、機械を停止させるために所定の時点で無効にされる必要がある。
発明の説明
本発明の装置の主体は、滑らかな噛合及び／又は制動をうまく調節するように設計されている一方、機械が急速な制動でも最大の安全性を持たせるために、現存の制動調整装置の遅延する効果を無視するように設計されている。
流体装置はそれ自体に１対の圧力開閉バルブを備えて、それぞれ、ブレーキクラッチへの入口でオイルの通過を制御し、かつ、ブレーキクラッチから貯蔵器への出口回路を制御する。さらに、この流体装置はサーボ制御された緊急バルブを備え、機械が特定の位置または危険区域を越えるまで、また、越えなければ、この緊急バルブは開のままである。さらに、上記流体装置は、２個のサーボ制御された安全バルブまたはパイロット式の安全バルブを含み、これらの安全バルブは緊急バルブとして圧力流体で接続され、かつ、常時そのバルブの位置を制御する制御装置に連結されている。この制御装置はラビリンスダクトの端部にある圧力スタット（pressurestat、圧力検出装置）である。ラビリンスダクトは、圧力の取入口すなわち入口と現存の圧力スタットに接続している。
上記入口のオイル開閉バルブには、開を制御するスプリングと、閉を制御するピストンとが設けられている。後者のピストンはブレーキクラッチ内へのオイルの入口に接続されている。開の制御スプリングの力は、流体力換算で、主標準制動反発スプリングの力より大きく、この主標準制動スプリングの力と、クラッチのシートの束に向かって関連ディスクを押す補助スプリングの力との合計より小さい。前述のことは、主標準制動スプリングのみが作動している間は関連する開閉ベルブが開いたままであるようにし、また、反発力が主標準制動スプリングの力と補助スプリングの力の合計に等しい時には閉じるようにするためである。
ブレーキクラッチから出て貯蔵器に行くオイルのための開閉バルブは、閉じるスプリングを持っている。このスプリングは、流体力換算で、主標準制動スプリングの力よりも小さく、主標準制動スプリングの力と、ブレーキのシートの束に向かって関連ディスクを押す補助スプリングの力との差より大きい力を持っている。
図面の説明
この発明についての十分な説明を行うために、かつ、この発明の特徴の完全な理解に役立つために、純粋に例証的であって十分には包括的とは言えないが、下記のことを示す一組の図面が明細書に添付されている。
図１は、滑らかな噛合と滑らか制動の両方を調整することができるように従来から使用されている関連手段付きのブレーキクラッチのアセンブリ（組立品）の断面図である。さらに、この図によって本発明の流体装置の主体の働きを理解することができる。
図２は、本発明の流体装置を構成するバルブアセンブリの断面図であり、図２の断面図に示されたプレートの上の平面上にあるパイロット電気バルブを除いて、異なる構成部品を示す。さらに、図２は出口への通路を閉じている安全バルブを示す。
図３は、前図と同じ断面図であるが、安全バルブが流体を出口の方に通す位置にある。
好ましい実施の形態
図１について、プレスおよび同種の機械を運転するための従来のブレーキクラッチが示されている。このブレーキクラッチは、クラッチ（２）を押す関連主ピストン（１）を備え、クラッチ側には幾つかのスプリング（４）によって押されるディスク（３）があり、移動が限定されている。これらのスプリング（４）は上記現存のピストン（１）によって生み出される力よりも小さい力を与える。同様に、ブレーキ（５）側には、幾つかのスプリング（７）によって押されるディスク（６）があり、これらのスプリング（７）は主制動スプリング（８）より小さい力を持ち、それらのスプリングが主ピストン（１）を押す。
さらに、上記図１について、シリンダ（９）は標準制動スプリング（８）の力以上の噛合の力を生み出す。このスプリング（４）は、減少された力を持ち、ディスク（３）を台（１０）まで押す。そして、主ピストン（１）がシート（１１）の束に抗してディスク（３）を押し、主ピストン（１）がディスク（３）に触れるまで、スプリング（４）は滑らかな噛合を生じさせる。そのために、噛合はシリンダ（９）によって与えられる最大の力で起こる。
同様に、ブレーキ（５）のシート（１２）の束を押すプロセスは、主ピストン（１）がディスク（６）に触れるまで、スプリング（７）の滑らかな力で起こる。そのために、制動は主制動スプリング（８）によって与えられる最大の力で起こる。
プレスや同類の機械を運転するために使用されるブレーキクラッチ装置から始めて、図２と図３に示されるように、本発明による油圧調整と駆動装置は、プレート（１３）を含む。プレート（１３）の上の平面上に配置された関連のパイロットバルブを除いて、このプレート（１３）には、現存の流体装置の構成部品が全て取り付けられ、入口（１４）からの加圧された油を受け取るために、圧力流体で接続されている。電気接続システムが与えられると、入口がバルブ（１６），（１７），（１８）の底（１５）とそれぞれ通じる。これに代わって、もう一つの電気的な非接続信号が与えられると、上記バルブの各々の底（１５）は、出口（１９）に通じる。この出口は関連の流体貯蔵器からの出口と一致する。
そこで、図２は、安全バルブ（１６）と（１７）と緊急バルブ（１８）ともう１対の開閉バルブ（２０）と（２１）を示す。バルブ（１６）（１７）は噛み合わされた位置で示されている。これは、関連するパイロットバルブからの加圧されたオイルが、各底（１５）で必要とされているからである。バルブ（１６）と（１７）のこの位置では、入口（１４）は出口領域（２２）を通りブレーキクラッチに通じている。
さて、この図２から明らかなように、もしもバルブ（１６）と（１７）のどちらかが駆動されなかったならば、通路（２３）または（２４）は開いたままではなくなり、入口（１４）は出口領域（２２）と接続されなかったであろう。そして、それ故に、噛合が起こらなかったであろう。これによって、第１の安全条件が満たされる。
一旦、噛合回路が接続されると、図１の主ピストン（１）が、クラッチ側（２）にあるシート（１１）の束に接触するまで素早く移動するのは、迅速な反応を得るのに好都合である。これは次の理由によって達成される。すなわち、開閉バルブ（２０）を制御するスプリング（２５）は、流体力換算で、主標準制動スプリング（８）によって生じる力と、主標準制動スプリング（８）の力とスプリング（４）の力の合計との間の力に等しい力を持っているからである。このようにして、ピストン（１）が移動し、ピストン（１）がクラッチ（２）側にあるシート（１１）の束に触れるまでの間は、この装置の反発力は、主標準制動スプリング（８）の力に相当する。この力は、図２に示されるスプリング（２５）の作用を打ち負かすことができず、オイルの大流が広い通路（２６）を通過し、ブレーキクラッチピストン（１）を素早く移動させる。
一旦、ディスク（３）がシート（１１）の束に接触すると、反発力はスプリング（４）と（８）の力であり、それ故に装置の圧力は上昇し、通路（２６）を閉じるようにバルブ（２０）を移動させる。低い位置のオイルの流れは狭い通路（２７）を強制的に通過させる。上記の流れはレギュレータ（２８）によって制御される。これによって、滑らかな噛合の長さが制御されるが、この長さは、図１のピストン（１）がディスク（３）に接触するまで移動するのに必要な時間に外ならない。したがって、滑らかな噛合を調整するという特徴が満たされる。
前述したように図示されていないパイロット電気バルブの作動に基づいて、上記安全バルブ（１６）と（１７）は、図３に示される位置に既に移動していて、入口（１４）と出口（２２）の間のオイルの通路を閉じている。代わりに、その領域（２２）から出口（１９）に向かい貯蔵器に至る通路が開かれている。これは、バルブ（１６）と（１７）の唯１つを作動させることで十分であることは自明である。したがって、これが上述の開閉を保証し、これによってもう１つの安全条件が満たされる。
貯蔵器への出口（１９）に向うオイルの動作に関しては、図３に示されるように、緊急バルブ（１８）が閉じられていて、このことはオイルが通路（３０）を通って流れるのを防止する。この状況において、図１の標準制動スプリング（８）は、出口回路に所定の圧力を与える。一方、適切に調節された（tared）スプリング（２９）はバルブ（２１）を制御する。このスプリング（２９）の力は、標準制動スプリング（８）の力より小さく、スプリング（８）の力とスプリング（７）の力の差より大きい。
それ故に、ディスク（６）がブレーキ側（５）のシート（１２）の束に接触しない間、このオイルの圧力は、スプリング（２９）の力を圧倒し、バルブ（２１）を開ける。広い通路（３１）をそのままにし、その広い通路（３１）を通ってオイルの大流が出口（１９）の方に在って、ピストン（１）をブレーキ（５）のシートの束（１２）に素早く近づける。一旦、ディスク（６）がこのシート（１２）の束に接触すると、スプリング（７）はスプリング（８）からの力を減じて、装置の流体圧が低下し、通路（３１）のバルブ（２１）を閉じさせ、低い位置の制動レギュレータ（３３）によって制御される狭い通路（３２）をオイル流が通過する。これによって、滑らかな制動の長さが、すなわち、ピストン（１）がディスク（６）に接近するのに要する時間が、随意に決められる。これによって、滑らかな制動調節の特徴が満される。
バルブ（１８）がバルブ（１６）と（１７）のように開かれているならば、出口（１９）に向かうオイルのために広い通路（３０）が確保される。その結果、主ピストン（１）はブレーキ側（５）の方に素早く移動し、また、上記ピストン（１）はディスク（６）に非常に迅速に近づき、より短時間で制動する。これによって、緊急制動が達成される。
もしもバルブ（１８）が開かれているならば、入口（１４）を通って入るオイルにとって、ラビリンスダクト（３５）の端部までの通路には妨げる物が無い。このことは、このような出口すなわち上記ダクト（３５）端部に設けられた圧力スタット（３４）を始動させる。圧力スタットの信号は処理されて新しい作動手順を開始させる。このことはバルブ（１６），（１７），（１８）が正しい位置にあることを示す。
さもなければ、すなわち、このようなバルブのどれかが図３のバルブ（１８）について示される位置にあるならば、入口（１４）からダクト（３５）の出口までの加圧されたオイルの通路は塞がれ、圧力スタット（３４）は始動しない。それ故に、新しい作動手順が開始され得ず、これによって、別の安全条件が満たされる。
もし、ブレーキクラッチが、低スラストが主ピストンよりも小さい断面の油圧ピストンによってなされる種類のものであるならば、作用と構造は、類似していて、論理上、説明された異なるバルブのスプリングの力を調整する。
この技術分野の熟練者が本発明が提供する本発明の全範囲と利点を掌握するために、もはやこの説明を拡大する必要はないと思われる。
当然の結果として、本発明の基本的な特徴の修正を必要としないならば、構成要素の材料、形状、大きさ、配置を変更し得る。
ここで本発明を説明するのに使用された用語は、限定的な意味よりも広い意味を持つよう理解されるべきである。

Claims (6)

1. ブレーキとクラッチとブレーキクラッチが使用される機械での突然な動作を避けるために噛合及び／又は制動を緩衝するための手段を含み、ブレーキとクラッチとブレーキクラッチを制御するための流体装置において、
   一対の安全バルブ（１６と１７）と、緊急バルブ（１８）と、一対の開閉バルブ（２０と２１）を含み、制動位置に対する上記安全バルブ（１６と１７）の位置が圧力スタット（３４）によって制御され、上記圧力スタット（３４）は圧力取入口または入口（１４）から上記現存の圧力スタット（３４）まで通じているラビリンスダクト（３５）の端部に配置され、上記ラビリンスダクト（３５）は上記安全バルブ（１６と１７）と上記緊急バルブ（１８）と上記開閉バルブ（２０と２１）とに連通していて、上記ラビリンスダクト（３５）が開通しているとき、上記バルブの各々は制動位置にあることを特徴とするブレーキとクラッチとブレーキクラッチを制御するための流体装置。
2. 請求項１に記載のブレーキとクラッチとブレーキクラッチを制御するための流体装置において、
   上記緊急バルブ（１８）は、開の位置にあるとき、関連する出口（１９）に向う上記ブレーキクラッチのオイルのために通路に妨げる物がない状態になり、作動手順が始まる前にその開放位置を保証するために、上記バルブ（１８）が上記ラビリンスダクト（３５）によって同様に制御されることを特徴とするブレーキとクラッチとブレーキクラッチを制御するための流体装置。
3. 請求項１に記載のブレーキとクラッチとブレーキクラッチを制御するための流体装置において、
   上記開閉バルブ（２０）が上記入口（１４）から上記ブレーキクラッチの出口領域（２２）に向うオイルの通路を制御し、上記開閉バルブ（２０）はスプリング（２５）と、上記ブレーキクラッチの上記領域（２２）に向うオイルの出口と通じる閉鎖制御ピストンとを持ち、上記スプリング（２５）の力は、圧力が主駆動ピストンを押す主標準制動スプリング（８）の力を越えない限り、上記バルブ（２０）が開いたままであり、反発力が上述の主標準制動スプリングの力よりも大きいとき、このバルブ（２０）が閉になるというような力であることを特徴とするブレーキとクラッチとブレーキクラッチを制御するための流体装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載のブレーキとクラッチとブレーキクラッチを制御するための流体装置において、
   レギュレータ（２８）によって外部から調節することができる小さな断面の通路（２７）が、上記入口（１４）から上記ブレーキクラッチの上記出口領域（２２）に向うオイルと通じている回路内に開閉バルブ（２０）と平行に設けられていることを特徴とするブレーキとクラッチとブレーキクラッチを制御するための流体装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載のブレーキとクラッチとブレーキクラッチを制御するための流体装置において、
   上記ブレーキクラッチの出口回路であって、上記領域（２２）と貯蔵器への上記現存の出口（１９）との間に備えられた上記出口回路に、スプリング（２９）によって制御されるバルブ（２１）が設けられ、上記スプリング（２９）の相当流体力は、上記主ピストンの上記主標準制動スプリング（８）の力よりも小さく、かつ、上記スプリングの力と、関連する滑らかな制動補助スプリング（７）の力との差よりも大きいことを特徴とするブレーキとクラッチとブレーキクラッチを制御するための流体装置。
6. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載のブレーキとクラッチとブレーキクラッチを制御するための流体装置において、
   レギュレータ（３３）によって外部から制御される小さな断面の通路（３２）が、上記ブレーキクラッチの上記領域（２２）のオイルと、上記貯蔵器（１９）の出口のオイルに通じている回路内に上記バルブ（２１）に平行に設けられていることを特徴とするブレーキとクラッチとブレーキクラッチを制御するための流体装置。

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