JP7474908B1 - Hydraulic device and operating method - Google Patents

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Abstract

【課題】単路の作動油冷却路とアキュムレータを用いた構成では、衝突サージ圧抑制の構成と、作動油の冷却構成が別個であるために、比較的大型化する点、および一連のシリンダストローク中における作動油の温度上昇抑制はできず、安定して大きな力を付与し続ける場合の油圧装置では効果が期待できないといった点を改善する。【解決手段】本発明の油圧装置は、シリンダの作動油排出側にアキュムレータに接続された少なくとも2本の流路を設け、さらにこれら流路のうちの1本の途中箇所にアキュムレータに接続されたバイパスを設け、流路のそれぞれに制御装置により制御される弁をそれぞれ設けた。【効果】衝撃回避と高温化抑制を別々の回路で行う必要がなくなるので小型化され、シリンダストロークの上死点及び下死点に至るまでのシリンダ速度の調整が可能となると共に作動油を循環させて冷却することが可能となる。【選択図】図1[Problem] In a configuration using a single hydraulic oil cooling path and accumulator, the collision surge pressure suppression configuration and the hydraulic oil cooling configuration are separate, which leads to a relatively large size, and the hydraulic oil temperature rise cannot be suppressed during a series of cylinder strokes, so that no effect can be expected in a hydraulic device when a large force is continuously applied stably. [Solution] The hydraulic device of the present invention has at least two flow paths connected to an accumulator on the hydraulic oil discharge side of the cylinder, and further has a bypass connected to the accumulator at a midpoint of one of these flow paths, and each flow path is provided with a valve controlled by a control device. [Effect] Since it is no longer necessary to use separate circuits for shock avoidance and high temperature suppression, the device can be made smaller, and it is possible to adjust the cylinder speed until it reaches the top dead center and bottom dead center of the cylinder stroke, and to cool the hydraulic oil by circulating it. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、長期に亘って安定動作が可能となると共に油圧装置全体の長寿命化を図ることができる油圧装置及びその作動方法に関する。 The present invention relates to a hydraulic device and its operating method that enables stable operation over a long period of time and extends the life of the entire hydraulic device.

油圧回路、アキュムレータ、シリンダ、制御装置等で構成される油圧装置は、安定した大きな力を発生させることができるが、次のような問題があった。作動油の温度を上げ、作動油の参加、劣化の進行を早め、油圧機器、シール類の寿命を短くし、また、アキュムレータのガス温度上昇は封入ガス圧を上げ、成型力の精度を悪化させる。プレススライダの動きに合わせた成型時には、例えば鍛造設備に用いた場合の鍛造開始時の衝突サージ圧・離脱時の衝突荷重でシステム寿命を短くする。こうした課題を解決することで、長期に亘って安定動作が可能となると共に装置全体の長寿命化を図ることができる。 Hydraulic equipment, consisting of hydraulic circuits, accumulators, cylinders, control devices, etc., can generate a stable, large force, but has the following problems. It raises the temperature of the hydraulic oil, accelerating the oxidation and deterioration of the hydraulic oil and shortening the life of the hydraulic equipment and seals. Also, an increase in the gas temperature in the accumulator increases the enclosed gas pressure and worsens the accuracy of the molding force. When molding in accordance with the movement of the press slider, for example when used in forging equipment, the collision surge pressure at the start of forging and the collision load at the time of removal shorten the system life. By solving these issues, stable operation over a long period of time is possible and the life of the entire equipment can be extended.

従来、この既知の課題に対して様々なアプローチがなされており、例えば特許文献1(特開2014-9805号公報)においては、作動油の高温に対する対策と、衝撃抑制を図るべく、詳細には、衝撃抑制のためにアキュムレータを備えるとしても、アキュムレータに高温の作動油が蓄積されると、該アキュムレータの材質を劣化させて耐久寿命を短くすることになり、また、耐熱性を有した高価なアキュムレータを採用するとコスト高になるという問題を解決するために、次の構成を提案している。 Various approaches have been taken to address this known issue in the past. For example, Patent Document 1 (JP 2014-9805 A) proposes the following configuration to address the problem of high hydraulic oil temperatures and shock suppression. In detail, even if an accumulator is provided to suppress shock, if high-temperature hydraulic oil accumulates in the accumulator, it will deteriorate the material of the accumulator and shorten its durability life. In addition, using an expensive heat-resistant accumulator will increase costs.

すなわち、特許文献1は、油圧アクチュエータと、該油圧アクチュエータから排出される油圧エネルギーを蓄積する一方、該蓄積した油圧エネルギーを油圧アクチュエータに供給するアキュムレータとを備えてなる作業機械の油圧回路において、アキュムレータへの作動油の流入油路に、アキュムレータの蓄圧容積に相当する容積を有する冷却用配管を配設し、該冷却用配管で冷却された作動油をアキュムレータに蓄積するというものである。That is, Patent Document 1 discloses a hydraulic circuit for a work machine that includes a hydraulic actuator and an accumulator that accumulates hydraulic energy discharged from the hydraulic actuator while supplying the accumulated hydraulic energy to the hydraulic actuator, in which a cooling pipe having a volume equivalent to the pressure accumulation volume of the accumulator is disposed in the inlet oil path for hydraulic oil to the accumulator, and the hydraulic oil cooled by the cooling pipe is accumulated in the accumulator.

ところで、油圧装置の用途は多岐に亘るが、例えば鍛造プレス装置の構成に用いられる場合、金型に働く力を強大かつ安定して付与する必要がある。この場合、高気密、高圧力下で作動油を流動させる必要があるので、極めて大きなサージ圧が発生し、また、発熱も大きい。Hydraulic devices have a wide range of applications, but when used to configure a forging press, for example, it is necessary to apply a strong and stable force to the die. In this case, the hydraulic oil needs to flow under high pressure and high airtight conditions, which generates an extremely large surge pressure and also generates a lot of heat.

したがって、特許文献1は、油圧ショベル等のシリンダ装置を駆動するための油圧装置に特化、つまりシリンダストロークの突没駆動に供されるものであって、作動油の高温化問題と衝撃問題とをそれぞれ別構成で解決する構成であると共に、1本の管を、つづら折り、螺旋状、あるいは複数に区画したり、冷却手段を構成に加えたりしていたので、装置構成が大型化し、安定して大きな力を付与し続ける場合の油圧装置では期待する効果をもたらすものではなかった。Therefore, Patent Document 1 is specialized in hydraulic devices for driving cylinder devices in hydraulic excavators and the like, in other words, it is used to drive the cylinder stroke in and out, and the problem of high hydraulic oil temperature and the problem of impact are solved by separate configurations. In addition, a single tube is zigzag, spirally or divided into multiple sections, and cooling means is added to the configuration. As a result, the device configuration becomes larger and the hydraulic device does not produce the expected effect when a large force is continuously applied stably.

特開2014-9805号公報JP 2014-9805 A

解決しようとする問題は、従来の単路の作動油冷却路とアキュムレータを用いた特許文献1を含め従来の構成では、衝突サージ圧抑制の構成と、作動油の冷却構成が別個であるために、比較的大型化する点、および一連のシリンダストローク中における作動油の温度上昇抑制はできず、安定して大きな力を付与し続ける場合の油圧装置では効果が期待できないといった点である。The problem to be solved is that in conventional configurations, including Patent Document 1, which uses a conventional single-path hydraulic oil cooling path and accumulator, the configuration for suppressing collision surge pressure and the configuration for cooling the hydraulic oil are separate, resulting in a relatively large size; it is also not possible to suppress the temperature rise of the hydraulic oil during a series of cylinder strokes, and therefore no effect can be expected in a hydraulic device when a large and stable force is continuously applied.

上記課題を解決するため、本発明は、アキュムレータ、シリンダ、制御装置で制御される弁を備えた油圧回路によって作動する油圧装置であって、前記シリンダと前記アキュムレータの間を接続する少なくとも2本の流路を設け、さらにこれら流路のうちの1本の途中箇所に前記アキュムレータに接続されたバイパスを設け、前記流路のそれぞれに前記制御装置により制御される弁をそれぞれ設けることとした。
In order to solve the above problems, the present invention provides a hydraulic device that operates by a hydraulic circuit including an accumulator, a cylinder, and a valve controlled by a control device, in which at least two flow paths are provided connecting the cylinder and the accumulator, and a bypass connected to the accumulator is provided midway through one of the flow paths, and a valve controlled by the control device is provided in each of the flow paths.

本発明は、上記構成により、少なくとも2本流路とバイパスを設けることで、衝撃回避と高温化抑制を別々の回路で行う必要がなくなるので小型化され、また、シリンダストロークサイクルにおいて、シリンダストロークの上死点及び下死点に至るまでのシリンダ速度の調整が可能となると共に作動油を循環させて冷却することが可能となり、よって、衝突サージ圧を抑制の及び作動油の高温化による装置の破損、故障が抑制され、長期に亘って安定動作が可能となると共に油圧装置全体の長寿命化を図ることができる。 With the above-mentioned configuration, the present invention provides at least two flow paths and a bypass, eliminating the need for separate circuits for impact avoidance and high temperature suppression, thereby making the device more compact. In addition, in the cylinder stroke cycle, it becomes possible to adjust the cylinder speed up to the top dead center and bottom dead center of the cylinder stroke, and it becomes possible to circulate the hydraulic oil to cool it. This suppresses collision surge pressure and prevents damage and breakdowns of the device due to high temperatures of the hydraulic oil, enabling stable operation over a long period of time and extending the life of the entire hydraulic device.

本発明の油圧装置における油圧回路構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a hydraulic circuit configuration in the hydraulic device of the present invention. 本発明の油圧装置における、プレス待機時の作動油の流動を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the flow of hydraulic oil when the press is on standby in the hydraulic device of the present invention. 本発明の油圧装置における、下死点までの作動油の流動を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the flow of hydraulic oil up to the bottom dead center in the hydraulic device of the present invention. 本発明の油圧装置における、ラム上昇時の作動油の流動を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the flow of hydraulic oil when the ram rises in the hydraulic device of the present invention. 本発明の油圧装置における、上死点までの作動油の流動を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the flow of hydraulic oil up to the top dead center in the hydraulic device of the present invention. 本発明の油圧装置における、ストローク長とカムの回転角度、さらにストローク速度の関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between stroke length, cam rotation angle, and stroke speed in the hydraulic device of the present invention.

本発明は、作動油冷却路とアキュムレータを別々に用いた構成による不具合を、シリンダと前記アキュムレータの間を接続する少なくとも2本の流路を設け、さらにこれら流路のうちの1本の途中箇所に前記アキュムレータに接続されたバイパスを設け、前記流路のそれぞれに前記制御装置により制御される弁をそれぞれ設けて改善した。
The present invention improves upon the drawbacks caused by a configuration in which a hydraulic oil cooling path and an accumulator are used separately by providing at least two flow paths connecting the cylinder and the accumulator , and further providing a bypass connected to the accumulator at a midpoint in one of these flow paths, and providing a valve controlled by the control device in each of the flow paths.

上記構成の油圧装置は、本発明の作動方法、すなわち、シリンダストロークの下死点を迎える直前に前記弁により前記流路を前記アキュムレータに接続し、シリンダストロークの上死点に至る途中で前記弁により前記アキュムレータと前記シリンダとを前記バイパスを介して接続する手順によって動作する。The hydraulic device having the above configuration operates according to the operating method of the present invention, i.e., the procedure of connecting the flow path to the accumulator by the valve just before the bottom dead center of the cylinder stroke, and connecting the accumulator and the cylinder via the bypass by the valve halfway to the top dead center of the cylinder stroke.

本発明では、シリンダとアキュムレータの間を接続する少なくとも2本の流路を設け、さらにこれら流路のうちの1本の途中箇所に前記アキュムレータに接続されたバイパスは、シリンダ内におけるロッドの往動室、復動室を介した循環経路を形成している。
In the present invention, at least two flow paths are provided connecting the cylinder and the accumulator , and a bypass connected to the accumulator at a midpoint of one of these flow paths forms a circulation path passing through the forward and return chambers of the rod within the cylinder.

この循環経路は、作動油をその経路を外部に露出させて冷却させるというだけでなく、制御装置に制御される弁により、所定のシリンダストロークを行わせる状況と、この状況から切り替えて減圧しておいた作動油を送ってシリンダストロークの減速させるために、使い分けられる。This circulation path is not only used to cool the hydraulic oil by exposing it to the outside, but also to switch between a situation where a specified cylinder stroke is performed and a situation where reduced pressure hydraulic oil is sent to decelerate the cylinder stroke, using a valve controlled by the control device.

つまり、本発明の油圧装置は、上記のように使い分けられる前記排出路により、減圧した流路で作動油を冷却させることができ、かつ、シリンダストロークの下死点に至る前には前記減圧されると共に冷却された作動油を使うことで、衝突サージ圧を抑制し、かつ高圧による作動油の高温化も抑制することができる。なお、冷却回路のリリーフ弁は減圧弁の設定圧力より高くし、冷却時には油圧ポンプが無駄に吐出しないように工夫してある。In other words, the hydraulic device of the present invention can cool the hydraulic oil in the reduced pressure flow path by using the drain path properly as described above, and by using the reduced pressure and cooled hydraulic oil before the bottom dead center of the cylinder stroke is reached, it is possible to suppress the collision surge pressure and also to suppress the temperature rise of the hydraulic oil due to high pressure. The relief valve of the cooling circuit is set higher than the set pressure of the pressure reducing valve so that the hydraulic pump does not discharge wastefully during cooling.

以下、図1~図6を参照して本発明の具体的実施形態について説明する。本発明の油圧装置は、例えば本例では、上下シリンダS1,S2により該シリンダに対して突出(上昇)と没入(下降)を行う上下ラムP1,P2を有し、また、上下シリンダS1,S2への作動油の注入によって上下ラムP1,P2の上昇又は下降させる不図示のカムとこのカムの回転角度を検出するセンサを設けた閉塞鍛造プレスに用いられる。Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to Figures 1 to 6. In this example, the hydraulic device of the present invention is used in a closed forging press having upper and lower rams P1, P2 that protrude (rise) and retract (descend) into upper and lower cylinders S1, S2, and a cam (not shown) that raises or lowers the upper and lower rams P1, P2 by injecting hydraulic oil into the upper and lower cylinders S1, S2, and a sensor that detects the rotation angle of this cam.

本実施例における油圧回路において使用される各部材は、次のとおりである。図示において、1は油圧ポンプ、2はアキュムレータ、3はアンプ、4は比例弁、5は減圧弁、6a,6bはリリーフ弁、7は冷却ポンプ、8a,8bは電磁弁、9はチェック弁、10a,10b,10c,10dはロジック弁、11はオリフィス、12は冷却器、13はタンク、14a、14bは絞り弁である。さらに、本実施例の油圧回路は、ロジック弁10a,10b,10c,10dを含めて弁やポンプなど全体の駆動制御を行う不図示の制御装置を備えている。The components used in the hydraulic circuit of this embodiment are as follows. In the figure, 1 is a hydraulic pump, 2 is an accumulator, 3 is an amplifier, 4 is a proportional valve, 5 is a pressure reducing valve, 6a and 6b are relief valves, 7 is a cooling pump, 8a and 8b are solenoid valves, 9 is a check valve, 10a, 10b, 10c and 10d are logic valves, 11 is an orifice, 12 is a cooler, 13 is a tank, and 14a and 14b are throttle valves. Furthermore, the hydraulic circuit of this embodiment is equipped with a control device (not shown) that controls the overall operation of the valves and pumps, including the logic valves 10a, 10b, 10c and 10d.

本実施例の油圧装置は、上記各要素を用いて次の回路構成としている。上下シリンダS1,S2にそれぞれ該上下シリンダS1,S2で折り返される一方路L1a,L2aと他方路L1b,L2bの循環経路が形成されている。The hydraulic device of this embodiment has the following circuit configuration using the above elements. The upper and lower cylinders S1 and S2 are formed with circulation paths of one path L1a, L2a and the other path L1b, L2b that are folded back at the upper and lower cylinders S1 and S2, respectively.

一方路L1a,L2a、他方路L1b,L2bの上下シリンダS1,S2側と反対側は冷却回路とされ、一方路L1a、L2aの流路途中にそれぞれリリーフ弁6a,6bが設けられ、また、一方路L1a,L2a、他方路L1b,L2bのそれぞれに逆止弁Ca,Cb,Cc,Cdが設けられている。 The sides of one of the paths L1a, L2a and the other of the paths L1b, L2b opposite the upper and lower cylinders S1, S2 are cooling circuits, and relief valves 6a, 6b are provided midway through one of the paths L1a, L2a, respectively. Also, check valves Ca, Cb, Cc, Cd are provided in one of the paths L1a, L2a and the other of the paths L1b, L2b, respectively.

さらに、冷却回路における逆止弁Ca,Cb,Cc,Cdを介した、一方路L1a,L2aには電磁弁8aが、他方路L1b,L2bには電磁弁8bが、それぞれ設けられている。 Furthermore, in the cooling circuit, solenoid valves 8a are provided in one path L1a, L2a via check valves Ca, Cb, Cc, Cd, and solenoid valves 8b are provided in the other path L1b, L2b, respectively.

これら電磁弁8a,8bにより、後述するとおり、プレス待機中は、冷却器12、オリフィス11を介してタンク13に作動油を戻し、タンク13からチェック弁9を介した冷却ポンプ7によって作動油を送る流路を介して、一方路L1a,L2aの循環路と、他方路L1b,L2bの循環路とにおける作動油の冷却回路を形成する。As described below, these solenoid valves 8a, 8b return hydraulic oil to the tank 13 via the cooler 12 and orifice 11 during press standby, and form a hydraulic oil cooling circuit in one circulation path L1a, L2a and the other circulation path L1b, L2b via a flow path that sends hydraulic oil from the tank 13 by the cooling pump 7 via a check valve 9.

また、電磁弁8a,8bは、後述するとおり、ラム下降開始から上昇終了までは、上下シリンダS1,S2側への流通を遮断し、タンク13及びチェック弁9を介した戻り油を冷却ポンプ7によって作動油を送る流路と、オリフィス11を介してタンク13に作動油を戻す流路とを接続した回路を形成する。このとき、一方路L1a,L2aの循環路と、他方路L1b,L2bの循環路は、上下シリンダS1,S2におけるシリンダ作動回路とされる。As described below, the solenoid valves 8a, 8b block the flow to the upper and lower cylinders S1, S2 from the start of the ram descent to the end of the ascent, forming a circuit connecting a flow path that sends hydraulic oil by the cooling pump 7 via the tank 13 and the check valve 9, and a flow path that returns hydraulic oil to the tank 13 via the orifice 11. At this time, the circulation paths of one path L1a, L2a and the circulation paths of the other path L1b, L2b form a cylinder operating circuit for the upper and lower cylinders S1, S2.

シリンダ作動回路は、上シリンダS1の一方路L1a及び他方路L1bの途中部位にそれぞれアキュムレータ2に繋がれた作動路M1a,M1bが、下シリンダS2の一方路L2a及び他方路L2bの途中部位のそれぞれにはアキュムレータ2に繋がれた作動路M2a,M2bが接続されている。The cylinder operating circuit has operating paths M1a, M1b connected to the accumulator 2 at the midpoints of one path L1a and the other path L1b of the upper cylinder S1, and operating paths M2a, M2b connected to the accumulator 2 at the midpoints of one path L2a and the other path L2b of the lower cylinder S2.

作動路M1a,M1b,M2a,M2bの各々の途中には、それぞれロジック弁10a,10b,10c,10dが設けられ、作動路M1a,M1b,M2a,M2bの各々は、これらロジック弁10a,10b,10c,10dを介した一方路L1a及び他方路L1b、一方路L2a及び他方路L2bとの接続端と反対側にて合流してアキュムレータ2に接続されている。 Logic valves 10a, 10b, 10c, and 10d are provided in the middle of each of the operating paths M1a, M1b, M2a, and M2b, respectively, and each of the operating paths M1a, M1b, M2a, and M2b merges with one path L1a and the other path L1b, and one path L2a and the other path L2b, on the opposite side to the connection end via these logic valves 10a, 10b, 10c, and 10d, and is connected to the accumulator 2.

本例において、上シリンダS1においては、一方路L1aと作動路M1a、及び他方路L1bと作動路M1bの2本、下シリンダS2においては、一方路L2aと作動路M2a、及び他方路L2bとM2bの2本、がそれぞれ本発明で言う「シリンダとアキュムレータの間を接続する少なくとも2本の流路」に相当する。 In this example, in the upper cylinder S1, there are two paths, one path L1a and operating path M1a, and the other path L1b and operating path M1b, and in the lower cylinder S2, there are two paths, one path L2a and operating path M2a, and the other path L2b and M2b, which each correspond to the "at least two flow paths connecting the cylinder and the accumulator " referred to in the present invention.

また、作動路M1aと作動路M2aの、ロジック弁10a,10cに至る途中部位にはそれぞれ減圧路G1,G2が接続され、さらに、減圧路G1,G2の各々の途中位置にはチェック弁Gc1,Gc2がそれぞれ接続されている。 In addition, pressure reduction paths G1 and G2 are connected to the operating paths M1a and M2a at their intermediate positions leading to the logic valves 10a and 10c, respectively, and check valves Gc1 and Gc2 are connected to the intermediate positions of the pressure reduction paths G1 and G2, respectively.

減圧路G1,G2はチェック弁Gc1,Gc2を介した減圧路G1,G2における作動路M1a,M2aの接続側と反対側において合流し、減圧弁5を介して作動路M1a,M1b,M2a,M2bのアキュムレータ2に接続される合流路に接続されている。 The pressure reduction paths G1, G2 merge on the opposite side of the connection side of the operating paths M1a, M2a in the pressure reduction paths G1, G2 via check valves Gc1, Gc2, and are connected to a junction path that is connected to accumulators 2 of the operating paths M1a, M1b, M2a, M2b via pressure reduction valve 5.

本例において、減圧路G1,G2が、「これら流路のうちの1本の途中箇所に前記アキュムレータに接続されたバイパス」に相当する。これら流路のうちの1本とは、本例では、シリンダS1における上記2本の「流路」のうちの一方路L1aと作動路M1aの1本について減圧路G1が、シリンダS2における上記2本の「流路」のうちの一方路L2aと作動路M2aの1本について減圧路G2が、接続されていることを意味する。In this example, the pressure reduction paths G1 and G2 correspond to a "bypass connected to the accumulator at a midpoint of one of these paths." In this example, "one of these paths" means that the pressure reduction path G1 is connected to one of the paths L1a and the operating path M1a of the two "paths" in the cylinder S1, and the pressure reduction path G2 is connected to one of the paths L2a and the operating path M2a of the two "paths" in the cylinder S2.

さらに、前記の作動路M1a,M1b,M2a,M2bのアキュムレータ2に接続される合流路には、タンク13からの作動油をアンプ3及び比例弁4を介して設けた油圧ポンプ1によって所定圧力として送る注油路Iが接続されている。 Furthermore, an oil supply passage I is connected to the junction passage connected to the accumulator 2 of the operating passages M1a, M1b, M2a, and M2b, which sends hydraulic oil from the tank 13 at a predetermined pressure using a hydraulic pump 1 provided via an amplifier 3 and a proportional valve 4.

上記構成の油圧装置は、次のように動作する。
1(プレス待機時)
図2に示すように、成型圧を維持した状態の際にはシリンダ回路が冷却される。油圧ポンプ1により作動油はアキュムレータ2に蓄圧される。アキュムレータ2に蓄圧されるときの圧力は、比例弁4、アンプ3によって予め設定されている。
The hydraulic device having the above configuration operates as follows.
1 (press standby)
As shown in Fig. 2, the cylinder circuit is cooled when the molding pressure is maintained. Hydraulic oil is accumulated in an accumulator 2 by a hydraulic pump 1. The pressure at which the oil is accumulated in the accumulator 2 is preset by a proportional valve 4 and an amplifier 3.

本実施例において、上下ラムP1,P2の上シリンダS1、下シリンダS2には減圧弁5及びリリーフ弁6a,6bにより予め設定された低い圧力が供給され、低圧プリロード状態としている。減圧弁5の設定圧は、リリーフ弁6a,6bの設定圧よりも低くし、油圧ポンプ1によってアキュムレータ2へ送られる作動油を無駄に消費しないようにしている。In this embodiment, a low pressure set in advance by the pressure reducing valve 5 and the relief valves 6a and 6b is supplied to the upper cylinder S1 and the lower cylinder S2 of the upper and lower rams P1 and P2, creating a low-pressure preload state. The set pressure of the pressure reducing valve 5 is set lower than the set pressure of the relief valves 6a and 6b, so that the hydraulic oil sent to the accumulator 2 by the hydraulic pump 1 is not wasted.

一方、冷却回路は、冷却ポンプ7によりタンク13中の作動油を電磁弁8a,8bを経由し、それぞれ上シリンダS1、下シリンダS2と電磁弁8a,8bを介して形成された、タンク13から冷却ポンプ7を介して上下シリンダS1,S2に向かう他方路L1b,L2bと、冷却器12を介してタンク13へ向かう一方路L1a,L2aによる循環路で全体を冷却する。 Meanwhile, the cooling circuit cools the entire system through a circulation path formed by the cooling pump 7 passing the hydraulic oil in the tank 13 through solenoid valves 8a, 8b, and the upper cylinder S1 and the lower cylinder S2 and the solenoid valves 8a, 8b, respectively, through other paths L1b, L2b from the tank 13 to the upper and lower cylinders S1, S2 via the cooling pump 7, and one path L1a, L2a going to the tank 13 via the cooler 12.

すなわち、電磁弁8a,8bをONにすると、他方路L1b,L2bに冷却ポンプ7からの流路が形成されると共に、一方路L1a,L2に冷却器12介してタンクへ戻る流路が形成される。作動油は、冷却ポンプ7の吸込部付近のチェック弁9の手前でオリフィス11により規制された一部の作動油がタンク13に戻され、大部分は冷却ポンプ7の吸い込みに戻される。このようにすることで、タンク13内での撹拌流量を少なくしてタンク13容量の小型化を図ることができる。That is, when solenoid valves 8a, 8b are turned ON, a flow path from cooling pump 7 is formed in other paths L1b, L2b, and a flow path returning to the tank via cooler 12 is formed in one paths L1a, L2. A portion of the hydraulic oil is regulated by orifice 11 just before check valve 9 near the suction of cooling pump 7 and returned to tank 13, while the majority is returned to the suction of cooling pump 7. In this way, the stirring flow rate in tank 13 can be reduced, making it possible to reduce the capacity of tank 13.

2(成型初期:下死点まで)
図3に示すように、上下ラムP1,P2のストローク長において下死点に至るまでは、上下ラムP1,P2が上下シリンダS1,S2内で没入(以下、下降という)し、この上下ラムP1,P2の下降に合わせて上下シリンダS1,S2内の作動油が排出される。
2 (Initial forming: up to bottom dead point)
As shown in Figure 3, the upper and lower rams P1, P2 sink (hereinafter referred to as descending) within the upper and lower cylinders S1, S2 until they reach the bottom dead center in their stroke length, and the hydraulic oil in the upper and lower cylinders S1, S2 is discharged in accordance with the descent of the upper and lower rams P1, P2.

下死点に至る直前に、ロジック弁10a,10b(上シリンダS1)、ロジック弁10c,10d(下シリンダS2)により、作動油は、上下シリンダS1,S2からの排出油を一方路L1a,L2a及び他方路L2a,L2bから、作動路M1a,M1b,M2a,M2bを経由してアキュムレータ2に作動油が注入される経路に切り替わり、成型圧が確保されると共にラムP1,P2の下降速度が減速し、図6に示すように下死点では速度が0となる。これにより下死点に至る衝突サージ圧は抑制される。Just before reaching bottom dead center, logic valves 10a, 10b (upper cylinder S1) and logic valves 10c, 10d (lower cylinder S2) switch the hydraulic oil discharged from the upper and lower cylinders S1, S2 from one path L1a, L2a and the other path L2a, L2b to a path in which hydraulic oil is injected into accumulator 2 via operating paths M1a, M1b, M2a, M2b, ensuring molding pressure and slowing down the descent speed of rams P1, P2, which becomes zero at bottom dead center as shown in Figure 6. This suppresses the collision surge pressure that occurs at bottom dead center.

一方、冷却回路では、電磁弁8a,8bをOFFとして、一方路L1a,L2a及び他方路L2a,L2bに至る流路を切断して、冷却ポンプ7からの流路を該電磁弁8a,8bで折り返して冷却器12介してタンク13へ戻る流路を形成する。Meanwhile, in the cooling circuit, solenoid valves 8a and 8b are turned OFF to cut off the flow paths leading to one path L1a, L2a and the other path L2a, L2b, and the flow path from the cooling pump 7 is folded back at the solenoid valves 8a and 8b to form a flow path returning to the tank 13 via the cooler 12.

3(成型中:ラム上昇中)
図4に示すように、上下ラムP1,P2のストローク長において下死点に至り、その後、成型のために上下ラムP1,P2が上下シリンダS1,S2内から突出(以下、上昇という)し、この上下ラムP1,P2の上昇に合わせて、ロジック弁10a~10dにより、アキュムレータ2に蓄圧された作動油を、作動路M1a,M1b,M2a,M2bを経由して一方路L1a,L2a及び他方路L2a,L2bのそれぞれから上下シリンダS1,S2内に注入し、上下ラムP1,P2を上昇させる。
3 (molding in progress: ram rising)
As shown in Figure 4, the upper and lower rams P1, P2 reach bottom dead center in their stroke length, and then protrude (hereinafter referred to as rising) from within the upper and lower cylinders S1, S2 for molding. In conjunction with this rising of the upper and lower rams P1, P2, the logic valves 10a to 10d inject the hydraulic oil stored in the accumulator 2 via the operating paths M1a, M1b, M2a, M2b and from one path L1a, L2a and the other path L2a, L2b into the upper and lower cylinders S1, S2, respectively, thereby raising the upper and lower rams P1, P2.

一方、冷却回路では、上記ラム下死点までの状態と同じく、電磁弁8a,8bをOFFとして、一方路L1a,L2a及び他方路L2a,L2bに至る流路を切断して、冷却ポンプ7からの流路を該電磁弁8a,8bで折り返して冷却器12介してタンク13へ戻る流路を形成する。Meanwhile, in the cooling circuit, as in the state up to the ram bottom dead center described above, solenoid valves 8a and 8b are turned OFF, the flow paths leading to one path L1a, L2a and the other path L2a, L2b are cut off, and the flow path from the cooling pump 7 is folded back at the solenoid valves 8a and 8b to form a flow path returning to the tank 13 via the cooler 12.

4(成形後:上死点まで)
図5に示すように、下死点を経て上下ラムP1,P2のストローク長の上死点に至る直前の予め設定した位置に上下ラムP1,P2が上昇したことを図示しないカムに設けたセンサが検知すると、センサからのその旨の出力信号を受けてロジック弁10a~10dによりアキュムレータ2における蓄圧された作動油を上下シリンダS1,S2内へ注入するのを停止すると共に、減圧弁5によって低圧とした作動油を減圧路G1,G2を経由して、一方路L1a,L2aから注入する。
4 (After molding: up to top dead center)
As shown in FIG. 5, when a sensor attached to a cam (not shown) detects that the upper and lower rams P1, P2 have risen past the bottom dead center to a preset position just before reaching the top dead center of the stroke length of the upper and lower rams P1, P2, an output signal to that effect is received from the sensor, and the logic valves 10a to 10d stop injecting the hydraulic oil stored in the accumulator 2 into the upper and lower cylinders S1, S2, and the hydraulic oil that has been reduced in pressure by the pressure reducing valve 5 is injected from one of the paths L1a, L2a via the pressure reducing paths G1, G2.

上記タイミングでロジック弁10a~10dにより減圧弁5によって低圧とした作動油を減圧路G1,G2を経由して、一方路L1a,L2aから注入することで、上下シリンダS1,S2の戻り端を迎える際には、図6に示すように、速度が減速され、これにより上死点に至る衝突サージ圧は抑制される。At the above timing, the hydraulic oil is pressure-reduced by the pressure reducing valve 5 through the logic valves 10a to 10d, and then injected through one of the paths L1a and L2a via the pressure reducing paths G1 and G2. As the upper and lower cylinders S1 and S2 reach their return ends, their speeds are slowed down as shown in Figure 6, thereby suppressing the collision surge pressure that leads to the top dead center.

一方、冷却回路では、上記ラム下死点までの状態と同じく、電磁弁8a,8bをOFFとして、一方路L1a,L2a及び他方路L2a,L2bに至る流路を切断して、冷却ポンプ7からの流路を該電磁弁8a,8bで折り返して冷却器12介してタンク13へ戻る流路を形成する。Meanwhile, in the cooling circuit, as in the state up to the ram bottom dead center described above, solenoid valves 8a and 8b are turned OFF, the flow paths leading to one path L1a, L2a and the other path L2a, L2b are cut off, and the flow path from the cooling pump 7 is folded back at the solenoid valves 8a and 8b to form a flow path returning to the tank 13 via the cooler 12.

図6には、上記1~4の動作を上下ラムP1,P2、例えば上ラムP1のストローク長とカムの回転角度、さらにストローク速度を示している。この図6に示すように、本発明は、ラムの下死点に至る所定ポイントで、上記のとおり減速すなわち低圧化して下死点では、スライド速度が0.00m/secとなっている。 Figure 6 shows the above operations 1 to 4 in terms of the stroke length of the upper and lower rams P1 and P2, for example the upper ram P1, the rotation angle of the cam, and the stroke speed. As shown in Figure 6, in the present invention, at a predetermined point leading to the bottom dead center of the ram, the speed is reduced, i.e. the pressure is reduced, as described above, so that at the bottom dead center, the slide speed is 0.00 m/sec.

図3を用いて上記を繰り返すと、本発明を実施した本例では、下死点に至る直前の所定ポイントで、上下シリンダS1,S2からの排出される作動油を、ロジック弁10a~10dを開いて、一方路L1a,L2a及び他方路L1b,L2bから作動路M1a,M1b,M2a,M2bを経由してフリーフローで通過させ、アキュムレータ2で吸収することで、減速、低圧化を図っている。 To repeat the above using Figure 3, in this example of implementing the present invention, at a predetermined point just before bottom dead center, the logic valves 10a to 10d are opened to allow the hydraulic oil discharged from the upper and lower cylinders S1, S2 to pass in a free flow manner from one path L1a, L2a and the other path L1b, L2b via the operating paths M1a, M1b, M2a, M2b, and is absorbed in the accumulator 2, thereby slowing down and reducing the pressure.

また、上死点に至る際には、上死点に至る所定タイミングで、ロジック弁10a~10dを閉じて、待機時に予め減圧弁5によって低圧とした油で上下ラムP1,P2を戻すようにしている。図6においては、スライドストロークの上死点では、スライド速度が0.00m/secとなっていることが示されている。 When the top dead center is reached, the logic valves 10a to 10d are closed at a predetermined timing, and the upper and lower rams P1 and P2 are returned with oil that has been reduced in pressure by the pressure reducing valve 5 during standby. Figure 6 shows that the slide speed is 0.00 m/sec at the top dead center of the slide stroke.

このように、本発明構成とすることで、成型中の今油圧駆動に必要な作動油を、流路内で使い分けて循環させることができるので、油温の冷却も可能となり、また、衝突サージ圧の抑制が可能となり、これにより金型も長寿命化できる。In this way, the configuration of the present invention allows the hydraulic oil required for hydraulic drive during molding to be circulated within the flow path in a selective manner, making it possible to cool the oil temperature and suppress collision surge pressure, thereby extending the life of the mold.

さらに、本発明は、上記循環経路に冷却回路を設けているので、油圧駆動に必要な作動油を大気中で冷却させる一方、油圧駆動に今現在不要な作動油を冷却器12により積極的に冷却することが可能となる。なお、タンク13において作動油は循環している。また、このように今必要な作動油とそうでない作動油を大気中冷却と積極的な冷却とが可能なように分けているので、冷却回路で全ての作動油を冷却する必要がないのでタンクの小型化を図ることができ、ひいては全体構成の小型化が可能となる。 Furthermore, in the present invention, a cooling circuit is provided in the circulation path, so that the hydraulic oil necessary for hydraulic drive can be cooled in the atmosphere, while the hydraulic oil not currently required for hydraulic drive can be actively cooled by the cooler 12. The hydraulic oil circulates in the tank 13. In this way, the hydraulic oil that is currently required and the hydraulic oil that is not required are separated so that they can be cooled in the atmosphere or actively cooled, so there is no need to cool all the hydraulic oil in the cooling circuit, which allows the tank to be made smaller, and ultimately makes it possible to make the entire configuration more compact.

1 油圧ポンプ
2 アキュムレータ
5 減圧弁
8a,8b 電磁弁
10a,10b,10c,10d ロジック弁
S1 上シリンダ
S2 下シリンダ
L1a,L2a 一方路
L1b,L2b 他方路
M1a,M1b,M2a,M2b 作動路
G1,G2 減圧路
REFERENCE SIGNS LIST 1 Hydraulic pump 2 Accumulator 5 Pressure reducing valve 8a, 8b Solenoid valve 10a, 10b, 10c, 10d Logic valve S1 Upper cylinder S2 Lower cylinder L1a, L2a One path L1b, L2b Other path M1a, M1b, M2a, M2b Operating path G1, G2 Pressure reducing path

Claims (2)

アキュムレータ、シリンダ、制御装置で制御される弁を備えた油圧回路によって作動する油圧装置であって、前記シリンダと前記アキュムレータの間を接続する少なくとも2本の流路を設け、さらにこれら流路のうちの1本の途中箇所に前記アキュムレータに接続されたバイパスを設け、前記流路のそれぞれに前記制御装置により制御される弁をそれぞれ設けた油圧装置。 A hydraulic device that operates by a hydraulic circuit having an accumulator, a cylinder, and a valve controlled by a control device, wherein at least two flow paths are provided connecting the cylinder and the accumulator, and a bypass connected to the accumulator is provided at a midpoint of one of the flow paths, and a valve controlled by the control device is provided in each of the flow paths. アキュムレータ、シリンダ、制御装置で制御される弁を備えた油圧回路によって作動する油圧装置であって、前記シリンダと前記アキュムレータの間を接続する少なくとも2本の流路を設け、さらにこれら流路のうちの1本の途中箇所に前記アキュムレータに接続されたバイパスを設け、前記流路のそれぞれに前記制御装置により制御される弁をそれぞれ設けた油圧装置の作動方法であって、シリンダストロークの下死点を迎える直前に前記弁により前記流路を前記アキュムレータに接続し、シリンダストロークの上死点に至る途中で前記弁により前記アキュムレータと前記シリンダとを前記バイパスを介して接続する油圧装置の作動方法。 A method for operating a hydraulic device that operates by a hydraulic circuit including an accumulator, a cylinder, and a valve controlled by a control device, wherein at least two flow paths are provided connecting between the cylinder and the accumulator, and a bypass connected to the accumulator is provided at a midpoint of one of the flow paths, and each of the flow paths is provided with a valve controlled by the control device, wherein the valve connects the flow path to the accumulator just before the bottom dead center of the cylinder stroke, and the valve connects the accumulator and the cylinder via the bypass midway up the cylinder stroke to the top dead center.
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