JP4036245B2 - 金属薄板成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属薄板成形装置に関し、その加圧部の閉動作および開動作と関連して、油圧システムにおける油の流れを遮断若しくは遅延するためのものである。
金属薄板を成形する動作では、例えば、加圧部および受動油圧システムを設けるのが通常である。これは、例えば同一の加圧部でさらに別の動作を行なうことができるように、加圧力のいくらかを別の位置および別の方向に変えることができるようにして行われる。こうした受動油圧システムは、加圧部が閉じたときにピストンがシリンダ内に押圧されるような、下側部に第１の油圧シリンダピストンユニットを配置することで達成される。したがって、第１の油圧シリンダピストンユニットから流れる油は、第２の油圧シリンダピストンユニットの行程を生み出すのに利用できる。前記行程のタイミングは、加圧部を閉じるときと同時に起こる。
ある場合では、次行程としての力／動きが必要されるべきときに、そのタイミングを自由に決めることができるのが望ましい。したがって、上述の種類の受動油圧システムが用いられる場合は、第１および第２の油圧シリンダピストンユニット間における油の流れを遅延できることが望ましい。こうした流油の遅延動作手段はすでに公知である。この遅延動作は、上側半部に配置されるガス充填スプリングと反対に動作するように、加圧部の下側半部に第１の油圧シリンダピストンユニットを配置することで達成される。第１および第２の油圧シリンダピストンユニット間の流れを選択的に許容するのに、弁が配置され設計される。加圧部が閉じようとしているときに、弁を閉じたまま保持することで、金属薄板成形装置の上側部にあるガス充填スプリングが、油圧シリンダピストンユニットのピストン棒に抗して圧縮される。加圧部が閉ざされようとしているときだけでなく、所定の遅延時間の後で弁が開けられたときにも、前記ピストン棒はシリンダに押圧されない。その後、油がシリンダから第２の油圧シリンダピストンユニットへ流れるように、ガス充填スプリングがピストン棒をシリンダに押圧し、第２の油圧シリンダピストンユニットはその後、力と動きを供給する。上述の解決法に対するある限界とは、満足する油の流れを得ることができるようにするのに、十分に閉じた位置に加圧部がなければならないことである。これは、次行程としての力／動きが作用することになるタイミングを、完全な自由度で決められないことを意味する。
本発明の目的は、任意の選択された期間に、金属薄板成形装置の油圧システムに流れる油を遮断若しくは遅延できるようにすることにある。
この目的は、加圧部が閉動作するときに、その閉動作により第１の油圧シリンダピストンユニットのピストンによって加圧される油を蓄圧器（アキュムレータ）に一方向に流れるように設計される逆止弁と、蓄圧器と第２の油圧シリンダピストンユニット間の流れを選択的に許容するのに設計され、こうした流れの結果、第２の油圧シリンダピストンユニットのピストンを縮んだ状態の基本位置から伸びた状態に動かすために設計される第１の弁と、逆止弁と並列で、加圧部を開くことにより第１の油圧シリンダピストンユニットが減圧されているときに、蓄圧器から、或いは、第１の弁も開けられたときには、第２の油圧シリンダピストンユニットからも、第１の油圧シリンダピストンユニットへの戻し流を選択的に許容し得るように設計される第２の弁とからなり、第２の油圧シリンダピストンユニットのピストンが伸びた状態から縮んだ状態の基本位置に戻るように設計され、蓄圧器は第１及び第２の油圧シリンダピストンユニットのピストンが縮んだときに受動油圧システム内に存在する油を収容するのに十分な大きさを有する本発明により、達成される。
本発明特有の特徴によれば、蓄圧器内の圧力は、受動油圧システムの動作圧力と常時等しいかあるいはそれよりも大きい。
さらに、本発明特有の特徴によれば、圧力発生手段から油を分離するピストンが蓄圧器内に配置される。
さらに、本発明特有の特徴によれば、圧力発生手段としてガスを用いる。
さらに、本発明特有の特徴によれば、圧力発生手段としてコイルスプリングを用いる。
さらに、本発明特有の特徴によれば、ガス充填スプリングにより、ピストンが伸びた状態から縮んだ状態の基本位置に戻るように、第２の油圧シリンダピストンユニットが設計される。
さらに、本発明特有の特徴によれば、コイルスプリングにより、ピストンが伸びた状態から縮んだ状態の基本位置に戻るように、第２の油圧シリンダピストンユニットが設計される。
さらに、本発明特有の特徴によれば、圧力下にあるガスにより、ピストンが伸びた状態から縮んだ状態の基本位置に戻るように、第２の油圧シリンダピストンユニットが設計される。
最後に、本発明特有の特徴によれば、蓄圧器内のピストンは、受動油圧システムが無負荷状態で停止する場合、そのままの状態に止まるように設計される。
従来技術および本発明の好ましい実施態様は、さらに添付図面を参照しながら下記に説明する。
図１は、従来技術に基づく遅延装置を備えた受動油圧システムを示している。
図２は、本発明に基づく遅延装置を備えた受動油圧システムを示している。
図１において、１は、金属薄板を成形する加圧装置の下側半部に配置された第１の油圧シリンダピストンユニットを示している。第１の油圧シリンダピストンユニット１は、第２の油圧シリンダピストンユニット２および各シリンダを接続するフロー要素３と共に受動装置を形成する。受動装置は、それ自体の駆動力を第１の油圧シリンダピストンユニット１のピストン棒に向かう外部動作から引き出す。この受動装置の主な機能は、ある点における一方向の力を、別な点における別な方向の力に変換することにある。フロー要素３は弁４を備えているが、この弁は、第１および第２の油圧シリンダピストンユニットの間で流れを選択的に許容するのに設計される。
油の流れを遅延させるのは、弁４とガス充填スプリング５とにより達成され、ガス充填スプリングは、加圧部の上側部に配置されると共に、加圧部が閉ざされようとしているときに、第１の油圧シリンダピストンユニット１のピストン棒と反対に動作するように設計される。伸ばされた位置のままになっている第１の油圧シリンダピストンユニット１のピストン棒に抗して、ガス充填スプリング５が圧縮されるために、加圧部が閉じようとしているときには、弁４が閉じたまま保持される。加圧部が閉じられると、任意の時間で弁が開けられ、続いて、ガス充填スプリング５のピストン棒が第１の油圧シリンダピストンユニット１のピストン棒を内部に押圧し、第２の油圧シリンダピストンユニット２のピストン棒が外方に動くように、第１の油圧シリンダピストンユニットから第２の油圧シリンダピストンユニット２に油が流れる。これを満足のいくように動作させるためには、弁４が開けられようとしているときに、加圧部を完全に閉じていなければならない。
図２は、本発明の金属薄板成形装置において、油の流れを遮断若しくは遅延する油圧システムの構成を示している。この実施態様における油圧システムは、図１と同じ種類の受動装置である。第１の油圧シリンダピストンユニット７は、金属薄板を成形する加圧部の下側半部に配置され、遅延装置の構成要素である第１のフロー接続部に接続される。第２の油圧シリンダピストンユニット10は、遅延装置の構成要素である第２のフロー接続部に接続され、金属薄板成形装置における別の動作を行なうことができるように設計される。逆止弁６は、第１のフロー接続部から、例えばピストン蓄圧器のような加圧蓄圧器８に一方向の流れを許容するのに設計される。第１の二方弁(two way valve)９は、蓄圧器８と第２のフロー接続部との間の流れを選択的に許容するように設計される。これは、加圧部を閉じた後と、さらに加圧部が再び開けられた後のいつでも生じ得る。第２の二方弁11は、逆止弁６と並列に配置されると共に、一定時間後すなわち第２の油圧シリンダピストンユニット10のピストン棒が縮む方向に作動しているときに、第１のフロー接続部に戻り流を選択的に許容するように設計される。第２の油圧シリンダピストンユニット10は、ガス充填若しくはコイルスプリング手段の内蔵により達成される復帰力を有する。
加圧部を閉動作させると、第１の油圧シリンダピストンユニット７のピストン棒がシリンダ内に向けて押圧される。油は、第１の油圧シリンダピストンユニット７から第１のフロー接続部を通過して流れる。通常は第２の二方弁11が同時に閉じるので、油は逆止弁６を通過して蓄圧器８に至る。油は蓄圧器８に押し込まれるが、そこには圧力発生手段から油を分離するピストン12がある。例えば、ガス充填若しくはコイルスプリングを圧力発生手段として供給してもよい。ピストン12は、蓄圧器８に流入する加圧された油により次第に押圧される。蓄圧器８の圧力発生手段による圧力は、受動油圧システムの動作圧力と同等かあるいはそれよりも大きい。第２の二方弁11または第１の二方弁９の各々が閉じたまま保持される限り、それらを通過して流れる油を遮断し、加圧された油を蓄圧器８内に保持することが可能になる。
第２の油圧シリンダピストンユニット10から力を必要とするとき、蓄圧器８および第２の油圧シリンダピストンユニット10との間の流れを許容するように、第１の二方弁９を開けることができる。蓄圧器８のピストン12によって油が押圧されると、第２の油圧シリンダピストンユニット10のピストン棒が外方に動かされる。蓄圧器８は、ピストン棒が必要な若しくは望ましくない停止を受けた場合の過負荷保護としても動作する。これは、油圧シリンダピストンユニット７，10双方のピストン棒がシリンダ内で押圧されたときに、受動油圧システム内に存在する油を調節するように蓄圧器を設計することで可能になる。こうした場合、蓄圧器８は受動油圧システム内における余剰な油を収容することにより、望ましくない圧力増加を起こらなくすることができる。第２の油圧シリンダピストンユニット10のピストン棒が縮む方向に作動し、第１の油圧シリンダピストンユニット７が減圧されるときに、受動油圧システムを基本の位置に戻すことができる。前記減圧（リリーフ）は、加圧部を閉じた後で、再び直ぐに開けることで、しばしばもたらされる。この戻り行程は、復帰力を提供して第１の油圧シリンダピストンユニット７に油を押し戻す第２の油圧シリンダピストンユニット10により、もたらされることがある。戻し流は、第２の二方弁11も開かれた後で発生できる。こうして、受動油圧システムは新たな成形動作に再び備える。
本発明に基づく受動油圧システムは、第２の油圧シリンダピストンユニット10による行程が望ましくない状況に適合することも可能である。この状況において、油は前述したように、第１の油圧シリンダピストンユニットから逆止弁６を通過して、蓄圧器８に放出される。その後、加圧部が開かれた後で、第２の二方弁11を開くことにより、油は減圧された第１の油圧シリンダピストンユニット７に戻って、非常に簡単に放出される。第１の二方弁９は、行程全体を通じて閉じられたまま保持される。この方法によれば、第２の油圧シリンダピストンユニット10の遮断が達成される。
蓄圧器８内のピストン12は、受動油圧システムが無負荷状態で停止する場合、そのままの状態に止まるように設計されることがある。これは、蓄圧器８外部の全ての部分において、受動油圧システムにおける圧力がゼロになることを意味する。蓄圧器８は、油圧シリンダピストンユニットのスプリング入りピストン棒により構成することもできる。
金属薄板を成形する受動油圧システムに関連して本発明を説明してきたが、本発明は遅延動作を必要とするあらゆる油圧システムに適用することが可能である。
本発明は、例として上述した実施態様に限定されるものでないことは明らかであるが、上記請求項に定義された発明の概念範囲のなかで、それ自体の変更を許容するものである。

Claims (9)

1. 加圧部の閉動作および開動作と関連して、受動油圧システムにおける油の流れを遮断若しくは遅延するための、金属薄板成形装置において、
   前記加圧部が閉動作するときに、その閉動作により第１の油圧シリンダピストンユニット（７）のピストンによって加圧される油を蓄圧器（８）に一方向に流れるように設計される逆止弁（６）と、
   蓄圧器（８）と第２の油圧シリンダピストンユニット（10）間の流れを選択的に許容するのに設計され、こうした流れの結果、第２の油圧シリンダピストンユニットのピストンを縮んだ状態の基本位置から伸びた状態に動かすために設計される第１の弁（９）と、
   逆止弁（６）と並列で、加圧部を開くことにより第１の油圧シリンダピストンユニット（７）が減圧されているときには蓄圧器（８）から、或いは、第１の弁（９）も開けられたときには第２の油圧シリンダピストンユニット（10）からも、第１の油圧シリンダピストンユニット（７）への戻し流を選択的に許容し得るように設計される第２の弁（11）とからなり、
   第２の油圧シリンダピストンユニットのピストンが伸びた状態から縮んだ状態の基本位置に戻るように設計され、
   蓄圧器（８）は、第１及び第２の油圧シリンダピストンユニットのピストンが縮んだときに受動油圧システム内に存在する油を収容するのに十分な大きさを有すること、
   を特徴とする金属薄板成形装置。
2. 蓄圧器（８）内の圧力が、受動油圧システムの動作圧力と常時同等かあるいはそれよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の金属薄板成形装置。
3. 蓄圧器（８）の圧力発生手段から油を分離するピストン（12）が蓄圧器（８）内に配置されることを特徴とする請求項２に記載の金属薄板成形装置。
4. 圧力発生手段としてガスを用いたことを特徴とする請求項３に記載の金属薄板成形装置。
5. 圧力発生手段としてコイルスプリングを用いたことを特徴とする請求項３に記載の金属薄板成形装置。
6. 第２の油圧シリンダピストンユニット（10）は、ガス充填スプリングにより、前記ピストンが伸びた状態から縮んだ状態の基本位置に戻るように設計されたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の金属薄板成形装置。
7. 第２の油圧シリンダピストンユニット（10）は、コイルスプリングにより、前記ピストンが伸びた状態から縮んだ状態の基本位置に戻るように設計されたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の金属薄板成形装置。
8. 第２の油圧シリンダピストンユニット（10）は、圧力下にあるガスにより、前記ピストンが伸びた状態から縮んだ状態の基本位置に戻るように設計されたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の金属薄板成形装置。
9. 蓄圧器（８）内のピストン（12）は、受動油圧システムが無負荷状態で停止する場合、そのままの状態に止まるように設計されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の金属薄板成形装置。

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