JP5576939B2 - プレス機械 - Google Patents

Description

この発明は、機械構造体と、空間的に見て前記構造体に対して固定的な関係で配置された下方の工具支持体と、前記下方の工具支持体に対して所定の動作ストロークをもって直線的に上下動作可能な上方の工具支持体と、前記上方の工具支持体に対して作用しその上方の工具支持体の下方への動作を支援する液圧駆動装置を備えてなるプレス機械に関する。

前記の種類のプレス機械は多様な構成形態によって知られている。その種のプレス機械の一例は、板金の曲げ加工に使用するプレスブレーキである。その点に関して重要な先行技術には特に、特開平０５−２９３５４８号公報、特開昭５６−１６５５２０号公報、特開平０５−０１５９２８号公報、特開２０００−３４３１２６号公報、特開２００１−１１３３１７号公報、墺国実用新案第００８６３３号Ｕ１明細書、欧州特許第６９２３２７号Ｂ１明細書、欧州特許出願公開第１５６４４１４号Ａ１明細書、欧州特許出願公開第１０３７２７号Ａ１明細書、独国特許第１９０６３１７号明細書、欧州特許第１２２８８２２号Ｂ１明細書、および欧州特許出願公開第２０３６７１１号Ａ１明細書が含まれる。請求項１前段によって定義されたプレス機械は、上記墺国実用新案第００８６３３号Ｕ１明細書によって知られたものである。

冒頭に述べた種類のプレスブレーキおよびその他のプレス機械に対しては、実用において多様な要求性能が課せられる。すなわち該当する機械は、信頼性が高く、低価格、経済的で、場所を節約でき、保守点検および操作が容易で、かつ長寿命であるとともに、処理効率も高い、すなわち高速でさらに高精度および高い再現性をもって動作することが必要となる。加えて、作業場所の安全性の観点、ならびにエネルギー効率および環境に負担のかからない生産資源の採用等その他の環境上の観点も重要である。

従って本発明の目的は、前述した要求性能の目録の観点において特別な実用性を備え、特に信頼性、保守点検および操作容易性、ならびに高い運転速度すなわち短い加工サイクルの各点に重点をおいた、請求項１の前段に定義されたプレス機械を提供することにある。

前記の課題は、請求項１に定義されているような冒頭に述べた種類のプレス機械において下記の特徴を機能的に組み合わせることによって解決される：

− 液圧式駆動装置が少なくとも１つの閉鎖式の自立型液圧駆動システムを含み、それがさらに少なくとも１体の液圧式シリンダ−ピストンユニットと予備貯蔵タンクからの供給を得て前記液圧式シリンダ−ピストンユニットを付勢する少なくとも１機の液圧動力ユニットとを含んでなる。

− 前記少なくとも１機の液圧駆動システムは、前記少なくとも１機の液圧動力ユニットによって第１の有効ピストン面が付勢される急速工程と前記少なくとも１機の液圧動力ユニットが前記第１の有効ピストン面に比べて著しく大きな第２の有効ピストン面を付勢するプレス工程の間で切り換え可能である。

− 前記少なくとも１機の液圧駆動システムの圧媒液は予備貯蔵タンクを形成する蓄圧器内に予備貯蔵され、それが該当する全液圧駆動システムに対して少なくとも周囲環境圧よりも高い基礎圧力を継続的に付加する。

− 前記少なくとも１機の液圧駆動システムの前記少なくとも１体のシリンダ−ピストンユニットのピストンロッド側の作用空間とピストン側の作用空間の間にはいずれの場合も液圧結合は存在しない。

− 上方の工具支持体は、その上方の工具支持体とその上に取り付けられた工具と前記上方の工具支持体と結合された液圧駆動装置の構成要素の重量（重力）と前記少なくとも１機の液圧駆動システム内に存在する基礎圧力によって生じる閉鎖圧力を上回るように補償するバネ装置によって、その上側終止位置に位置するよう予荷重される。

本発明に係るプレス機械を先行技術に対して特徴付ける極めて顕著かつ好適な利点の一つはそれによって達成される極めて高い動作速度、すなわち最小限のサイクル時間である。このことは、本発明の適用によって可能になる無駄時間あるいはアイドル時間、すなわちプレス機械の上方工具支持体が不効率なアイドルストロークを実施する時間の実質的な短縮によって達成される。その点に関して本発明は特に、一般的なプレスブレーキあるいはその他のプレス機械において通常全動作ストローク（例えば４０ないし５０ｍｍ）のうちのごく僅かな割合（例えば３ｍｍ）がワークピースを変形するように作用するプレス工程を形成し他方でそれよりはるかに大きな動作ストロークが不効率なアイドルストロークを形成するという事実を利用するものである。本発明に係るプレス機械においても使用されているように、アイドルストロークがいわゆる急速工程中において比較的高い速度で進行し得るように前記液圧駆動装置の少なくとも１機の液圧駆動システムを設計する必要があることが知られているが；本願の発明者によって判明したように、実用上重要な他の要求性能に影響を与えるかあるいは制約することなく依然として相当に大きくサイクル時間を短縮する可能性が勿論残っており；それどころか本発明によれば詳細に後述するように他の多くの要求性能も先行技術に比べてより有効に達成することができる。

本発明に係るプレス機械の別の特徴と関連する機能によれば、少なくとも１機の液圧駆動システムが蓄圧器として形成された圧媒液用の予備貯蔵タンクを備え、それが、全ての該当する液圧駆動システム内、すなわち全動作サイクル中の全ての場所および時点に、周囲環境圧（ＤＩＮに従った標準条件）よりも高い基礎圧力が常に存在するように予加圧されることが極めて重要である。すなわちそれによって急速工程中における少なくとも１機の液圧駆動システムの少なくとも１体の液圧式シリンダ−ピストンユニットの極めて迅速、完全、かつ無障害の充填が保証され、使用可能な全ピストン面のうちの極一部のみ、すなわち第１の有効ピストン面のみが前記急速工程中において上方の工具支持体の高速動作を実現するために液圧動力ユニットによって付勢され、全ピストン面のうちのその他の部分によって定義される作用空間には（直接）予備貯蔵タンクから供給（充填）が行われる。その方式によって急速工程中に、少なくとも１体の液圧式ピストン−シリンダユニットの液圧動力ユニットによっては付勢されない作用空間にも蓄圧器によって能動的に充填が行われる。それによって急速工程中における動作速度の向上とともに、圧媒液中のキャビテーションの危険を伴うことなく比較的小型ないわゆる“耐キャビテーション用調節弁”、すなわち比較的小さな通流面積を備えた耐キャビテーション用調節弁の使用が可能にある。通常耐キャビテーション用調節弁は逆止め弁によって保証された耐キャビテーションおよび作動位置と液圧駆動装置の戻り動作（上方の工具支持体の上昇動作）のために必要な通流位置との間で切り換え可能であり、その耐キャビテーション用調節弁の適宜に小型の寸法も多少バルブの切換え動性に良好な影響をもたらし、それがまた機械の動作性に好適な効果をもたらす。その点に関して前述した技術的特性との組み合わせの機能において、上方の工具支持体がその上方の工具支持体とその上に取り付けられた工具と前記上方の工具支持体と結合された液圧駆動装置の構成要素の重量（重力）と少なくとも１機の液圧駆動システム内に存在する基礎圧力によって生じる閉鎖圧力を上回るように補償する（常時作用する）バネ装置によって、プレス機械の開放状態、すなわち上側終止位置において予荷重されることが好適であることが明らかである。すなわちそれによって少なくとも１機の液圧駆動システムの少なくとも１体の液圧式シリンダ−ピストンユニットの第２の有効ピストン面の液圧動力ユニットによる付勢の終了直後にプレス機械の開放が開始し、その際も再び最短の路程ならびに最小の加速すべき質量が好適な方式によって達成される（後述参照）。

同種の方式が示されている墺国実用新案第００８６３３号Ｕ１明細書と比較すれば、本発明に係る液圧駆動装置の構成によって必要とされる利点が有効に達成されることは当然極めて驚くべきである。すなわちこのことは、液圧駆動システム全体（あるいは複数の液圧駆動システムの全て）に（それぞれ）１体の蓄圧器によって周囲環境圧を超える圧力レベルを常に付加することによって駆動システム内（あるいは複数の駆動システム内）に（各）ピストン上に作用する応力（閉鎖圧力）が常に生成される事実のため適宜に大きくあるいは強力な設計のバネ装置が必要となり、そのことから端的には上方の工具支持体の持上げに際してバネ装置が可動部品の重量に加えて前記の常に作用する応力を超えるあるいは補償する必要があることによって機械の動作性が左右されると危惧されるためである。その点に関して本発明に係るプレス機械の構成は、前記の墺国実用新案第００８６３３号Ｕ１明細書からは全く類推し得ないものである。

前述した本発明の好適な効果は、典型的な適用例において周囲環境圧を程々に超える基礎圧力で既に明らかなものとなり、例えば全動作サイクルの間該当する液圧駆動システム内に常時、すなわち全ての場所および全ての時点において周囲環境圧を約１バール上回る基礎圧力が存在すれば明らかとなる。その種の液圧駆動システムの設計において蓄圧器はその蓄圧器が最小の充填度合いの際、すなわち従属するシリンダ−ピストンユニットのピストンが完全に低没している際に液圧駆動システムに対して依然として周囲環境圧を１バール上回る超加圧を付加するように設計される。好適な基礎圧力は周囲環境圧を約１ないし２バール超過するものである。蓄圧器の設計および液圧駆動システムのその他の構成要素への適合は、シリンダ−ピストンユニットのピストンが完全に上昇しすなわち蓄圧器が最大充填度合いである際に生じる蓄圧器内の最大圧力が約５バールを超えないようにし、特に約４ないし５バールとなるように行うことが好適である。

本発明の第１の好適な追加構成は、液圧駆動装置がそれぞれ少なくとも１体の液圧式シリンダ−ピストンユニットを有する２機の液圧駆動システムを含み、その際両方の液圧駆動システムがそれぞれ１体の独自の液圧動力ユニットを備えることを特徴とする。その方式によって液圧駆動装置内に最短の管路長を実現することができ、移動する質量の削減とより少ない管路損失のため高い機械動作性と高い効率の両方に対して有利となる。そればかりでなくその構造方式によって、後述する本発明の詳細な説明で明らかにされるように、組み立て、保守、および修理の容易性の観点からも著しい利点が得られる。

本発明の別の好適な追加構成によれば、バネ装置が少なくとも１機の液圧駆動システムの少なくとも１体の液圧式シリンダ−ピストンユニット内に組み込まれる。バネ装置はガス式バネ装置として構成することが好適である。その点に関して、該当する液圧式シリンダ−ピストンユニットの（圧媒液が充填された）ピストンロッド作用空間を適宜に予加圧された外部の蓄圧器（ただしこれは前述した液圧駆動システム内の蓄圧器とは全く別である）と結合することができる。専らプレス機械の開放のために機能するもので、圧力関係の点において容量とその他の構造特性も所要の要求性能に合わせて独自に設定された蓄圧器は、該当する液圧式シリンダ−ピストンユニットのシリンダの直近に取り付けることができ、それによって独立した液圧管路の敷設が不要になるばかりでなく、（最適な効率の観点において好適なように）移動させる質量と管路損失が最小化される。

該当する液圧式シリンダ−ピストンユニットのピストンロッド作用空間自体に、弾力性を有していて上方の工具支持体の下降動作に際して圧縮されるガスが充填されればさらに好適である。これは上述した構造と比べて、ピストンロッド作用空間内とその作用空間と（外部の）蓄圧器の間とさらにその蓄圧器内で圧媒液を移動させる必要が無いため、移動質量をさらに大幅に削減することができ、それによって機械動作性をさらに向上させる可能性が得られる。その際、ガス式バネ装置のバネ特性を適用状態に随時適合させることができるように、（ガスが充填された）ピストンロッド作用空間を、シリンダ−ピストンユニット内、特にピストン内および／またはケース部材内に配置することができるものであってガスが充填された複数の内部補償空間と相互交流的に結合することができる。その種の内部補償空間によっても、最大に圧縮された充填ガスを収容する残余空間を形成するだけのためにピストンロッド作用空間の軸方向長が駆動ユニットのストロークを顕著に超過するようにする必要が無いため、最小限の移動質量を備えた極めて小型かつ軽量な駆動ユニットの構成が可能になる。加えて、ピストン内における適宜な場所への前記の補償空間の配置がさらなる軽量化にも寄与する。

急速工程およびプレス工程中に生じる関係の最適化の観点においてバランスが取れた液圧駆動装置の調節のために、第２の有効作用面の第１の有効作用面に対する面積比が少なくとも３であれば極めて好適である。

本発明に係るプレス機械のさらに別の好適な追加構成によれば、少なくとも１機の液圧駆動システム内の動作圧力を検出する圧力センサによって付勢される機械制御装置が設けられる。与えられた個々のプレス作業課題に対して液圧駆動装置内に実際に存在する固有の圧力関係を機械制御装置内において考慮することによって、各動作サイクルの持続時間を最小化するためだけでなくワークピース変形加工の品質の観点からも液圧駆動装置への目的に合わせた個別の調節が可能になる。このことは、本発明に係るプレス機械の液圧駆動装置が２機あるいはそれより多くの閉鎖式の自立型液圧駆動システムを備え、それらを（共通の）機械制御装置内における各時点の圧力関係の比較によって制御技術的に相互に調節し得るようにする場合に特に有効である。従って例えば、プレス機械へのワークピースの中央から逸れた装填を制御技術的に補償することができる。

本発明のさらに別の好適な追加構成は、少なくとも１機の液圧駆動システムにおいて少なくとも１体のシリンダ−ピストンユニットとそれに従属する液圧動力ユニットが共通の制御、バルブ、および導管ブロックを備えた完全型駆動装置を形成し、それに対して従属する蓄圧器がさらに直接的に接続され、従って自由な管あるいはホース配線が存在しないようにすることを特徴とする。それによって多くの観点において構造的および機能的に最適な条件を達成することができ、すなわち必要とされる設置空間、達成可能な効率、組み立てコスト、信頼性、保守および修理容易性の観点において最適となる。このことは使用者側の要求および意図に著しく合致するものであり、すなわち特にその種の（圧媒液用の予備貯蔵容器を蓄圧器として構成することによって）完全に結合された液圧システムを備えた完全型液圧駆動装置の場合に機械制御のための電気インタフェースが存在することのみが必要となる。

本発明の別の好適な追加構成によれば液圧動力ユニットが可逆式装置として、すなわち逆転可能な推進方向を有する装置として構成される。それの詳細については詳細に後述する。

特殊な機械配置において少なくとも１機の液圧駆動システムが２台の（場合によって異なって設計された）選択的に点入可能な液圧ポンプを備えれば極めて好適である。すなわちこの場合急速工程およびプレス工程中における少なくとも１体のシリンダ−ピストンユニットの付勢をより大きな帯域で特定のプレス加工課題に対して個別に適合させることができ、特に急速工程中において並行に稼働する２台の液圧ポンプによって第１の有効ピストン面を付勢しプレス工程中においては１台の液圧ポンプのみによって第２の有効ピストン面を付勢することによって適合させることができる。

関連の背景から特殊な機械構成において、少なくとも１機の液圧駆動システムが選択的に点入可能な２体の液圧式シリンダ−ピストンユニットを備え、そのうち一方を急速工程において両方の作用空間の相互間の液圧結合によって差動シリンダとして接続し得るようにすることが極めて好適である。すなわち、この場合急速工程中に（上方の工具支持体の高速動作のために）一方の液圧式シリンダ−ピストンユニットのみを付勢することができ、他方プレス工程中には（プレス圧力を高めるために）両方の液圧式シリンダ−ピストンユニットを付勢することができる。

次に、本発明の好適な実施例につき添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

プレスブレーキとして構成され２機の液圧駆動装置を備えた本発明に係るプレス機械の一実施例を部分的に示した概略立体図である。 図１に示されたプレスブレーキの完全型駆動装置を示した立体図である。 図１に示されたプレスブレーキの駆動ユニットの液圧接続を示したブロック線図である。 図３の液圧接続の変更例を示したブロック線図である。 変更された駆動ユニットの液圧接続を示したブロック線図である。 図５の液圧接続の変更例を示したブロック線図である。 本発明のさらに別の好適な実施例のシリンダ−ピストンユニットの液圧接続および概略的な構成を示した説明図である。

図１に示されているプレスブレーキとして構成されたプレス機械１はＣ型枠２を備えた機械構造体３を有する。機械構造体３に対する固定的な空間関係によって、すなわち両方のＣ型枠２の下方の脚部上に固定して、下方の工具５を備えた下方の工具支持体４が配置されている。上方の曲げ工具６が取り付けられていて図１においてその最上の位置状態で示された上方の工具支持体７は、前記下方の工具支持体４に対して動作ストロークＨにわたって直線的に動作可能になっている（二重矢印Ａ参照）。上記の範囲において図１に示されたプレスブレーキは従来の技術に相当するため、さらに詳しい説明は省略する。そのことはここでは図示されていない例えば曲げ工具と工具支持体の結合等に関する既知の詳細構造にも該当する。

上方の工具支持体の下方への動作を支援するために、２機の液圧駆動システム、すなわち左の液圧駆動システム８と右の液圧駆動システム９が設けられ、それらが共同で上方の工具支持体７に作用する液圧駆動装置１０を形成している。両方の液圧駆動システム８および９は閉鎖式かつ自立型であり、すなわち相互間に液圧接続を全く備えてない。それらはいずれも完結駆動装置１１の形式で構成されている。

（左右対称に構成された）両方の完全型駆動装置１１のそれぞれが、シリンダ１３とその中に挿入されたピストン１４を有していてそれのピストンロッドが上方の工具支持体７と固定的に結合されている液圧式のシリンダ−ピストンユニット１２と、前記液圧式シリンダ−ピストンユニット１２を付勢するものであって電気モータ１６によって駆動される可逆式の液圧ポンプ１７を有している液圧動力ユニット１５を備えている（図３の液圧接続図参照）。液圧ポンプ１７は組み込み式ポンプとして共通の制御、バルブ、および導管ブロック１８内に収容され、それが同時にポンプブロックを構成しその上に直接的にシリンダ１３と電気モータ１６もフランジ付けされている。さらに、前記の制御、バルブ、および導管ブロック１８上に直接的に蓄圧器１９がフランジ付けされ、それが液圧駆動システム８の圧媒液のための予備貯蔵および補償タンクを形成し、特に液圧動力ユニット１５に対して供給を行う。液圧システムは気密性に閉鎖されている。その中に圧媒液が圧入され、常時かつ全ての場所に蓄圧器１９から供給された少なくとも周囲環境圧を越える基礎圧力が存在する。液圧式シリンダ−ピストンユニット１２と蓄圧器１９と図１および図２には極概略的に示されている所要のバルブ２０と圧媒油のフィルタ３３が直接的に制御、バルブ、および導管ブロック１８上にフランジ付けされかつ液圧ポンプがその中に収容されることにより、いずれにしても前記の液圧構成要素を相互に接続する自由な、すなわち前記制御、バルブ、および導管ブロック１８の外に配置された管あるいはホース配線は存在しない。

上方の工具支持体７は、その上方の工具支持体７とその上に取り付けられた工具６と上方の工具支持体と結合された液圧駆動装置１０の構成要素、すなわち両方の液圧駆動システム８および９のピストン１４の重量ならびに両方の液圧駆動システム内に存在する基礎圧力によって生成された閉鎖圧力を超過するように補償するバネ装置２１によってその上側終止位置（図１）で予荷重される。前記のバネ装置は、液圧式シリンダ−ピストンユニット１２のピストンロッド作用空間２２が従属する外部蓄圧器２３といずれも液圧式に結合されるような方式で、両方の液圧駆動システム８および９の液圧式シリンダ−ピストンユニット１２内に内蔵される。その際外部蓄圧器２３は対応するシリンダ１３上に直接的にフランジ付けされ、従ってここでも蓄圧器２３を対応する液圧式シリンダ−ピストンユニット１２と結合する自由な管およびホース配線は存在しない。蓄圧器２３内の適宜なガス予加圧によって、バネ装置２１をガス式バネとして構成する。上方の工具支持体７の上向きの動作が専らバネ装置２１によって、すなわちいずれも従属する蓄圧器２３によるピストンロッド作用空間２２の付勢によって実施されるため、バネ装置２１の液圧が閉鎖式のシステムを形成し、すなわち特に両方のシリンダ−ピストンユニット１２のいずれにおいてもピストンロッド側の作用空間２２とピストン側の作用空間２４との間に液圧接続が存在しない。

プレスブレーキの液圧駆動装置１０は急速工程とプレス工程の間で切り換え可能である。その際バネ装置２１の上向きの圧力がプレスブレーキの全ての可動式の構成要素の重量ならびに両方の液圧駆動システム内に存在する基礎圧力によって生成される閉鎖圧力を超過して補償しかつ上方の工具支持体がそれの上側終止位置に位置するように予荷重されるような大きさで常に上方の工具支持体７に作用するため、急速工程においても液圧駆動装置１０による上方の工具支持体７の能動的な動作が実施され、重力による自由動作は発生しない。このことは、両方の液圧式のシリンダ−ピストンユニット１２のピストン１４内、すなわちその中に形成された孔部２５内にいずれも補助ピストン２６が挿入されることによって達成される。その詳細については前述した墺国実用新案第００８６３３号Ｕ１明細書を参照することができる（図３、図４およびその関連の説明）。結果として、急速工程中は液圧動力ユニットによって比較的小さな第１の有効ピストン面２７が付勢され、他方プレス工程中は補助作用空間２８の前記第１の有効ピストン面２７とピストン側の作用空間２４の環状面２９を合計したものである、より大きな第２の有効ピストン面４８が付勢される。急速工程とプレス工程の間の切換えを行うために、急速工程中は液圧動力ユニット１５とピストン作用空間２４の間の結合を遮断し逆にプレス工程中は開放するバルブ３０が機能する。急速工程中に、逆止め弁３１によって保護された耐キャビテーション用調節弁３２を介してピストン作用空間２４の充填が行われる。液圧動力ユニット１５および液圧式のシリンダ−ピストンユニット１２、特にそれの補助ピストン２６と第１の有効ピストン面２７は、急速工程中に（プレスブレーキの可動式の構成要素の重量と蓄圧器１９によって形成されピストン作用空間２４内に存在する基礎圧力によって発生する閉鎖圧力を考慮しながら）バネ装置２１の反対応力を上回ることができるように相互に調節される。

プレス工程のためにバルブ３０が切換えを行い、すなわち液圧動力ユニット１５がピストン作用空間２４と補助作用空間２８を並行に付勢する。閉鎖動作の終局、すなわち通常上方の工具支持体７が所与の位置に到達した際に、液圧動力ユニット１５の推進が終了して停止し、従って上方の工具支持体が停止する。そこで、いわゆる“減圧ストローク”を使用する前、すなわち上方の工具支持体を制御しながら低速で持上げ可逆式の液圧動力ユニット推進方向逆転によって小さなストローク（２ないし３ｍｍ）でプレスを開放する前に短時間工具を静止させる。減圧ストロークの終局、すなわちシステム内の高い圧力が少なくとも実質的に低減される際に、バルブ３０および耐キャビテーション用調節弁３２が切り換えられ、従ってピストン作用空間２４内において蓄圧器１９によってシステム内に形成された基礎圧力が発生しバネ装置２１の作用によってピストン１４が内側方向に動作する。その際、補助作用空間２８に対し依然としてプレスの閉鎖に対して逆向きの推進方向に駆動される液圧動力ユニット１５によって制御および調節しながら蓄圧器１９内に戻して空にする操作を行うことによって、急速工程中にピストン１４の内側方向への動作が制御（制動）される。その点に関して、図３に示されているように、前記の液圧駆動システムにおいて液圧動力ユニット１５の推進出力を切換えおよび調節可能である。さらに、オイルフィルタ３３およびオイルクーラー３４が示されている。後者は、蓄圧器１９の貯蔵容量が比較的小さくいずれにしても従来使用されていた通気式のタンクに比べて大幅に小さく従って縮小された表面のみが排熱のために使用可能であることと関係する。機械制御装置Ｓは適宜な制御配線を介して液圧動力ユニット１５のモータ１６とバルブ３０および耐キャビテーション用調節弁３２、すなわち液圧駆動システム８および９の対応する構成要素と交信する。

図４に示されている変更された液圧駆動システムは、実質的に液圧動力ユニット１５′を別の構成とした点において図３のものと異なっている。すなわちこれは、定量ポンプ３５、すなわち連続的に推進するポンプを備える。従って圧力側に圧力制限バルブ３６を備え、それが各稼働時点に存在する需要を超える推進量を抑制する。加えて、液圧動力ユニット１５′と液圧式シリンダ−ピストンユニット１２の間に３／３マルチポートバルブ３７が配置されている。これは図示された３つの接続部が相互に遮断されている０状態の他に、１つの閉鎖状態と１つの開放状態を形成することができる。閉鎖位置において（バルブ３０の状態に相関して）補助作用空間２８のみ（急速工程）が、あるいはそれに加えてピストン作用空間２４（プレス工程）が液圧動力ユニット１５′によって付勢される。開放状態においてシリンダ接続部（３８）が蓄圧器１９と結合される。その際プレス工程の終局およびプレスの開放に対しては前述した実施形態が同様に該当する。閉鎖動作の終局、すなわち一般的に上方の工具支持体７が所与の位置に到達した際に、マルチポートバルブ３７がその０状態（遮断状態）に切り換えられ、上方の工具支持体７が停止する。“減圧ストローク”を開始するためにマルチポートバルブ３７はその開放状態に切り換えられ、ピストン作用空間２４内と補助作用空間２８内の両方における減圧と上方の工具の低速に制御された持上げ、およびプレスの開放がディスチャージエッジを介して制御して実施される。減圧ストロークの終局においてバルブ３０と耐キャビテーション用調節弁３２が切り換えられ、従ってピストン作用空間２４内に蓄圧器１９によってシステム内に形成された基礎圧力が発生しピストン１４がバネ装置２１の作用によって内側方向に動作する。その際このピストン１４の内側方向への動作は急速工程中に制御（制動）して実施され、すなわち補助作用空間２８がマルチポートバルブ３７によって、すなわちそれのディスチャージエッジを介して制御および調節され、蓄圧器１９内に戻して空にするように制御される。

図４にはさらに、液圧式シリンダ−ピストンユニット１２内に存在する動作圧力を常時記録可能である圧力センサ３９が示されている。圧力信号は機械制御装置Ｓ内で処理される。その際、特に補助制御数値として使用でき、独立して作動する変位センサの信号をその精度について検査しその後の処理のために制御装置内で必要に応じて変換する。それは特に、変位信号が（例えば固定的に配置された構成要素においておよび／または強度の粘着が存在する場合）全く動作を表示しない場合に重要であり、上方の工具支持体の動作が実質的に予測されるような動作圧力を圧力信号が液圧機構内において示す。圧力信号を考慮あるいは評価することによってそのような特殊な稼働状態を検知して機械制御装置に反映させることができ、それによって例えば圧力の上昇に際しての作業現場の安全を損なうような突発的な工具支持体の破壊を防止することができる。圧力センサは液圧駆動装置内における変化に対して変位センサより早く反応するため、変位センサシステムの信号と圧力センサの信号の比較によって上方の工具支持体に対する所与の速度プロフィールを可能な限り正確に保持するために制御装置を最適化することができ、それが（特に移行時間の最小化によって）サイクル時間をさらに短縮するよう寄与することが可能になる。

図５に示された液圧接続図による液圧システムは特に、構造的に分離された２体のシリンダ−ピストンユニット１２′Ａと１２′Ｂを備え、それらのピストン１４′はいずれも上方の工具支持体７と結合され従って互いに連結されている点において図４のものと異なっている。バルブ３０′を介して選択的に切り換え可能にして両方の液圧式シリンダ−ピストンユニット１２′Ａおよび１２′Ｂのうち一方のみ、すなわち図において右に示されている液圧式シリンダ−ピストンユニット１２′Ａのみを液圧動力ユニット１５′によって付勢可能にすることができるが、両方の液圧式シリンダ−ピストンユニット１２′Ａおよび１２′Ｂを同時かつ並行して付勢することもできる。急速工程中においては液圧式シリンダ−ピストンユニット１２′Ａのみが付勢され、従って第１の有効ピストン面４５がピストン１４′Ａの端面と同一になる。他方の液圧式シリンダ−ピストンユニット１２′Ｂのピストン作用空間２４′Ｂはそれに対応するものであり同様にバネ装置２１によってのみ付勢されるピストンロッド作用空間２２′Ｂと如何なる場合も結合されず、耐キャビテーション用調節弁３２を介して充填が行われる。不要な圧媒液の通流を防止するために、急速工程中において液圧式シリンダ−ピストンユニット１２′Ａのピストン作用空間２４′Ａとピストンロッド作用空間２２′Ａはバルブ４０を介して短絡結合することができ；このバルブ４０の接続状態において液圧式シリンダ−ピストンユニット１２′Ａは差動シリンダとして作用する。プレス工程においてバルブ３０の適宜な接続状態によって両方の液圧式シリンダ−ピストンユニット１２′Ａおよび１２′Ｂがピストン側で液圧動力ユニット１５′によって付勢される場合、すなわちピストン１４′Ａの端面とピストン１４′Ｂの端面４６が共同で第２の有効ピストン面４６を形成する場合、液圧式シリンダ−ピストンユニット１２′Ａのピストンロッド作用空間２２′Ａがバルブ４０の切換えによって蓄圧器１９と結合され、それによって最大の閉鎖圧力が形成される。

図５にはさらに、液圧動力ユニット１５′の圧力側に存在するポンプ圧力を常時記録可能な別の圧力センサ４１が示されている。この圧力センサの圧力信号も両方の液圧駆動システムに対して共通の機械制御装置内で処理される。

図６に示されている変更された液圧システムは、２台のポンプを備えた液圧動力ユニット１５″によって図５のものと異なっている。ポンプ１７″Ａの圧力側が常に変位センサ３７の圧力接続端子４２と結合されているのに対して、他方のポンプ１７″Ｂの圧力側はバルブ４３を介して蓄圧器１９と結合し、従ってポンプ１７″Ｂを循環推進状態に接続することができる。液圧駆動装置の急速工程中において（バルブ４３の適宜な接続状態に基づいて）両方のポンプ１７″Ａおよび１７″Ｂ液圧式シリンダ−ピストンユニット１２′Ａに対して推進を行う。他方、プレス工程中においては（バルブ４３の切換えの結果）ポンプ１７″Ａのみが両方の液圧式シリンダ−ピストンユニット１２′Ａおよび１２′Ｂに対して推進を行い、その間ポンプ１７″Ｂは循環推進を行っている。逆止め弁４４がバルブ４３に対してポンプ１７″Ａの圧力側を遮断する。

図７の液圧システムは実質的に図３のものと同様である。従って以下に記述する相違点を除いては図３に関する説明を引用する。

（概略的に示された）シリンダ−ピストンユニット１２においてピストンロッド作用空間２２が弾性ガスによって充填され、その際ガス充填は適宜な充填圧力によって予加圧を形成して行う。ピストン１４上に概略的に示されているものでシリンダ１３の内面５０上に気密に接合するパッキング５０は、ピストン側の液圧作用空間２４に対してガス空間を仕切って形成するという観点において既知の方式で形成されている。適宜な管路５２あるいは５４を介して（いずれも環状に形成された）２つの補償空間、すなわちシリンダ側の第１の補償空間５４とピストン側の第２の補償空間５５が流体技術的にピストンロッド作用空間２２と結合される。ガス式バネユニット２１のガス充填のための適宜な作用空間の形成によってピストンロッド作用空間２２の軸方向長が殆ど全体的にピストンのストロークのために使用可能になり、すなわちピストンロッド作用空間２２内にごく僅かの予備容量のみが必要であるか、あるいは全く必要としない。

誤解を回避するためにここでもう一度説明すると、図７のシリンダ−ピストンユニット１２の描写は単に概略的な描写であり、特にシリンダ１３は必ずしも一部品として形成される必要はなく（従来から知られているように）複数部品から組み立てることも可能であることは勿論である。

Claims (13)

1. 機械構造体（３）と、空間的に見て前記構造体に対して固定的な関係で配置された下方の工具支持体（４）と、前記下方の工具支持体に対して所定の動作ストローク（Ｈ）をもって直線的に上下動作可能（Ａ）な上方の工具支持体（７）と、前記上方の工具支持体に対して作用しその上方の工具支持体の下方への動作を支援する液圧駆動装置（１０）を備えてなり、前記液圧駆動装置が少なくとも１つの閉鎖式の自立型液圧駆動システム（８；９）を含み、それがさらに少なくとも１体の液圧式シリンダ−ピストンユニット（１２；１２′Ａ；１２′Ｂ）と予備貯蔵タンクからの供給を得て前記液圧式シリンダ−ピストンユニットを付勢する少なくとも１機の液圧動力ユニット（１５，１５′，１５″）とを含んでなる、特にプレスブレーキ等のプレス機械（１）であり：
   − 前記少なくとも１機の液圧駆動システム（８；９）は前記少なくとも１機の液圧動力ユニットによって第１の有効ピストン面（２７；４５）が付勢される急速工程と前記少なくとも１機の液圧動力ユニットが前記第１の有効ピストン面に比べて著しく大きな第２の有効ピストン面（４８；４７）を付勢するプレス工程の間で切り換え可能であり；
   − 前記少なくとも１機の液圧駆動システムの圧媒液は予備貯蔵タンクを形成する蓄圧器（１９）内に予備貯蔵され、それが該当する全液圧駆動システムに対して少なくとも周囲環境圧よりも高い基礎圧力を継続的に付加し；
   − 前記少なくとも１機の液圧駆動システムの前記少なくとも１体のシリンダ−ピストンユニット（１２；１２′Ｂ）のピストンロッド側の作用空間（２２；２２′Ｂ）とピストン側の作用空間（２４；２４′Ｂ）の間にはいずれの場合も液圧結合は存在しないようにし；
   − 前記上方の工具支持体とその上に取り付けられた工具と前記上方の工具支持体と結合された液圧駆動装置の構成要素の重量と前記少なくとも１機の液圧駆動システム内に存在する基礎圧力によって生じる閉鎖圧力を上回るように補償するバネ装置（２１）によって、前記上方の工具支持体（７）がその上側終止位置に位置するよう予荷重される、
   ことを特徴とするプレス機械。
2. 液圧駆動装置（１０）がそれぞれ少なくとも１体の液圧式シリンダ−ピストンユニット（１２；１２′Ａ，１２′Ｂ）を有する２機の液圧駆動システム（８，９）を含み、その際両方の液圧駆動システムがそれぞれ１体の独自の液圧動力ユニット（１５；１５′，１５″）を備えることを特徴とする請求項１記載のプレス機械。
3. バネ装置（２１）が少なくとも１機の液圧駆動システム（８，９）の少なくとも１体の液圧式シリンダ−ピストンユニット（１２；１２′Ｂ）内に組み込まれることを特徴とする請求項１または２記載のプレス機械。
4. バネ装置（２１）はガス式バネ装置として構成し、その際ピストンロッド作用空間（２２）がガス充填を有することを特徴とする請求項３記載のプレス機械。
5. ピストンロッド作用空間（２２）にガス充填されたピストン側の補償空間（５５）および／またはガス充填されたシリンダ側の補償空間（５４）が流体技術的に接続することを特徴とする請求項４記載のプレス機械。
6. バネ装置（２１）はガス式バネ装置として構成し、その際好適には液圧式シリンダ−ピストンユニット（１２；１２′Ｂ）のピストンロッド作用空間（２２；２２′Ｂ）を外部の蓄圧器（２３）と液圧式に結合することを特徴とする請求項３記載のプレス機械。
7. 第２の有効ピストン面（４８）の第１の有効ピストン面（２７）に対する面積比が少なくとも３であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のプレス機械。
8. 少なくとも１機の液圧駆動システム（８，９）内の動作圧力を検出する圧力センサ（３９，４１）によって付勢される機械制御装置（Ｓ）が設けられることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のプレス機械。
9. 少なくとも１機の液圧駆動システム（８，９）において少なくとも１体のシリンダ−ピストンユニット（１２）とそれに従属する液圧動力ユニット（１５）が共通の制御、バルブ、および導管ブロック（１８）を備えた完全型駆動装置（１１）を形成し、さらにそれに対して従属する蓄圧器（１９）が直接的に接続され、従って自由な管あるいはホース配線が存在しないようにすることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のプレス機械。
10. 少なくとも１機の液圧駆動システム（８，９）が、随意に接続することが可能であって異なった設計の２台の液圧ポンプ（１７″Ａ，１７″Ｂ）を備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のプレス機械。
11. 少なくとも１機の液圧駆動システム（８，９）が、随意に接続することが可能な２体の液圧式シリンダ−ピストンユニット（１２′Ａ，１２′Ｂ）を備え、そのうち一方（１２′Ａ）が急速工程中において差動シリンダとして接続されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のプレス機械。
12. 少なくとも１体の液圧式シリンダ−ピストンユニット（１２；１２′Ａ，１２′Ｂ）のうちからシリンダ（１３）が機械構造体（３）に対して固定の立体的関係で配置され、ピストンロッドが上方の工具支持体（７）と結合されることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載のプレス機械。
13. 液圧動力ユニットが、該液圧動力ユニットの推進方向を反転可能に構成されることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載のプレス機械。
    

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