JPH01228630A - 鍛造機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、鍛造工具を有する複数のラムを備えた鍛造機
であって、鍛造工具のうちの直径方向で互いに向かい合
った少なくとも２つの鍛造工具か、同時に鍛造工作物に
作用し、ラムがピストン・シリンダユニットを有してお
り、この場合シリンダ内においてピストンの前後に油圧
媒体のための室が配置されている形式のものに関する。

従来の技術 鍛造機は種々様々な構成のものが公知であり、軸対称な
長い工作物を鍛造（延伸、丸据込み）するｔ；めに用い
られる。

一般の鍛造機では、油圧式の駆動系を用いることが公知
である。この公知の駆動系では、油圧式の制御系のため
の切換え機構は通常の配置形式ではピストン・シリンダ
ユニットから離れて位置しており、油圧式の切換え機構
は通常のように電磁石によって切り換えられる。各切換
え動作時における電磁石による励磁と、切換え機構がピ
ストン・シリンダユニットから離れて配置されているこ
ととによって、各運動動作のためには切換え時間及び圧
力形成時間が生じ、これによって公知の鍛造機における
実施可能な行程頻度は低いレベルに制限され不都合であ
る。さらにこのような構成では切換え系ひいては鍛造機
全体が比較的高価になる。

公知の油圧式の駆動系ではピストンの作業行程ないしそ
の都度の終端位置は通常、不動の機械的なリミットスト
ッパ又は場合によっては運動距離に関連した制御装置を
介して決定される。このような構成には一般に次のよう
な欠点がある。すなわちこの場合、油圧によって移動さ
せられる作業ピストンの終端位置及び速度に関する該作
業ピストンの作業行程の調節ないし制御を、必要な精度
をもって行うことは不可能である。

複数のラムを備えｔ；鍛造機では、被駆動側において完
全に同期して等しい行程寸法で作動することが望まれて
いる複数の作業シリンダを一緒に接続するという問題が
生じる。このような問題点を考慮すると、作業シリンダ
の公知の構成には次のような欠点が見られる。すなわち
この場合、特に、作業シリンダが一緒に接続されている
場合には個々の作業シリンダにおける作業行程を調節す
ることができず、特に、複数の作業シリンダにおける同
一の寸法に調整することができず、行程の実施時に運動
程度及び同期に、必要な調整精度で影響を与えることが
できない。

特に、大容積の作業シリンダでは、閉じられた位置調整
回路及び／又は速度調整回路を備えた大口径の複数の作
業シリンダを互いに一緒に接続して、この際に必要な複
数の調整回路の同期化を達成する方法は従来公知ではな
い。

発明の課題 ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の鍛造機を改
良して、油圧作業装置が簡単な構造を有していて、僅か
な費用しか必要なく、単純な機能を有し、かつ確実に働
き、しかも必要な大型のピストン・シリンダユニットに
おける行程頻度の明らかな上昇を可能にし、この場合に
特ニ、シリンダピストンの制御及び変調を調節及び調整
することができる鍛造機を提供することである。本発明
のさらに別の課題は、複数の作業シリンダの速度及び行
程を簡単に同期化して運転することができ、しかもこの
際に必要な制御装置を複雑化することなしに、作業シリ
ンダを制御することである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明の構成では、ラム運動
のために必要な圧力媒体の制御装置がピストン・シリン
ダユニットに直接配置されており、作業ピストンの運動
導入のために必要な圧力媒体を制御するのに、電磁石に
よって励磁される弁を用いないようにした。このために
ピストンは、鍛造工具とは反対の側に弁を有していて、
該弁の、弁円錐を保持する弁棒が、例えはサーボ・ユニ
ットのような調節駆動装置を有しており、弁座の後ろで
ピストンにシリンダにおける第３の室に通じる孔が設け
られており、この場合弁座の前の第１の室が圧力媒体に
よって負荷されていて、第３の室が導管を介して圧力媒
体のための圧力媒体タンクと無圧に接続されていて、ピ
ストンを引き戻すために規定された小さな圧力面を備え
た第２の真中の室が、所定の圧力下にある圧力媒体によ
って負荷されている。

発明の効果 このような油圧式の駆動系は著しく簡単化されており、
作業ピストンの行程位置及び行程運動は、弁円錐体の運
動だけによって直接達成される。調節駆動装置に直接関
連した運動特性、つまり作業ピストン運動の距離及び速
度が得られる。そして作業ンリンダのために付加的な弁
を接続する必要がなくなる。これによって極めて高い行
程頻度が得られる。それというのは事実上切換え時間が
なくなり、圧力形成時間は、中央の箇所に配置された圧
力発生ポンプの出力にしか依存しないからである。また
この単純な制御装置によって装置の運転能力も高められ
る各ラムは、サーボ・ユニットとして働く電子制御され
る調節駆動装置を備えた固有のピストン・シリンダ装置
を有していてもよい。互いに直径方向で向かい合ってい
る作業ピストンの運動特性は、公知の距離測定装置によ
って作業運動に同期化される。同様に４つのすべての作
業ラムの運動も同期化することが°でき、作業運動を同
時に行うことも対をなして相前後して同期化された作業
運動を交互に行うこともできる。

電子制御装置によって調節駆動装置は、等しい行程長さ
が鍛造工具の進入深さとは無関係に生じるように制御さ
れる。行程長さは、特に前成形作業又は面取り作業を実
施したい場合には、鍛造の必要性に応じて予選すること
ができる。さらに行程長さも可変である。これによって
、前方の作業位置における作業ラムの反転及び同時に工
作物厚さつまり所望の鍛造程度が制御される。

鍛造ユニットにおけるピストン・シリンダ装置のただ１
つの弁の弁座は、有利には作業ピストンに固定されてい
る。この場合弁円錐は有利には直接弁座と協働する。環
状室として構成されていて小さな圧力面を備えた第２の
室によって、作業ピストンの保持及び引戻し運動は制御
されずに自動的に行われる。

真中の室は有利には一定の圧力下にある。

本発明の別の特徴によれば、調節駆動装置がサーボ・ユ
ニットであり、該サーボ・ユニットが、すべてのシリン
ダユニットの同時の行程運動、均一な行程長さ及び均一
かつ／又は対をなした行程位置調節のための調節モータ
として構成されており、該調節モータが電子制御及びプ
ログラミング可能である。

実施例 次に図面につき本発明の詳細な説明する。

図示の鍛造機ｌは、フレーム６に支承された４つの鍛造
ユニット２，３．４．５を有している。これらの鍛造ユ
ニットはすべて同様な構成を有しているので、以下にお
いては断面図で示された鍛造ユニット２についてのみ説
明する。

鍛造ユニット２〜５は、工作物８が位置する鍛造軸線を
中心にして半径方向に均一に分配配置されているので、
各２つの鍛造ユニットは直径方向で互いに向かｕ”合っ
ている。各鍛造ユニットはラム９を有し、このラムの前
端部には交換可能な鍛造工具１０が固定されている。鍛
造工具ｌＯは工作物８に同時に作用することも、又は選
択的に、互いに向かい合った各２つのラムが相前後して
工作物に作用することもできる鍛造ユニットは油圧シリ
ンダ１１として設計されており、この油圧シリンダ内を
、ラム９が固定されたピストン１２が滑動する。ピスト
ン１２とラム９とは一体に構成されていると有利である
。油圧シリンダ１１の、工具とは反対の側には、圧力媒
体のための室１４が位置している。ピストン１２の下に
は、ピストン１２を戻すための室１５が配置されている
。ピストン１２は室１４の側に弁座１７を有しており、
この弁座１７は保持プレート１８に固定されている。油
圧シリンダ１１は蓋１９によって密閉されており、この
蓋は弁円錐体２０のためのガイドとして働き、この弁円
錐体は前端部において弁座１７に対する対抗部材として
構成されている。弁円錐体２０は、直線駆動装置である
調節駆動装置２３と結合されており、この調節駆動装置
は予めプログラミングされた行程位置に移動し、プログ
ラミングされた行程運動を実施する符号２７で示された
環状の部分壁又はガイドプシュによって、外周部には室
２６が形成され、内周部には環状の室が同様に形成され
ており、両室は開口２８を介して接続されている。

調節駆動装置２３はフレーム６の支台２４に配置されて
いる。

弁座１７からは、ピストン１２の内部ヲ孔２５が延びて
おり、この孔は２つ又はそれ以上の開口２８を介してピ
ストン１８から室２６に開口している。ガイドプシュと
して働く保持プレート１８はその外径部にアンダカット
部を有している。

図示されていない油圧駆動ユニットからは、圧力媒体の
ための流入部として導管３０がシリンダ室１４に通じて
いる。室２６は、圧力媒体の流出部として図示されてい
ないタンクと接続された単数又は複数の導管３２と接続
されている。油圧媒体は鍛造ユニットを循環して流れる
。ピストン１２の下に位置する環状室１５のためには、
導管３１が設けられており、この導管を介して同様に一
定の圧力下にある圧力媒体が供給される。

ピストン■２ないしラム９に前進運動を与えるために、
弁円錐体２０は弁座に向かって移動し、これによって弁
座を通る圧力媒体の自由な貫流が制限され、この結果シ
リンダ室１４において圧力が形成され、ピストンは前方
に向かって移動する。弁円錐体２０は、増大する抵抗（
鍛造品への鍛造工具の進入）が生じた場合に初めて弁座
１７に達する。

ラム９及びピストン１２は、弁円錐体２０が予選された
前進位置の到達後に予選された後退位置に引き戻される
まで、前進運動を続ける。

この場合圧力媒体は孔２５．２８を介して室１４から室
２６に自由に流れ、導管３２を介して圧力媒体タンクに
戻される。真中の室１５に常に存在する対抗圧によって
、ピストン１２はラム９と共に自動的に戻される。蓋Ｉ
９を貫いてシリンダから延びている弁円錐体は、エレク
トロ・ハイドロリッタ式の調節駆動装置によってその運
動を得る。調節駆動装置の働きは、弁円錐体を予選され
た速度で予選された前進位置及び後退位置に前進及び後
退させることである。

弁円錐体２０の運動に基づいてピストン１２゜９は同じ
運動経過ひいては同じ行程長さ及び行程位置を実施する
。

上に述べた鍛造機の作用形式は以下の通りである： 弁円錐体２０は所定の位置を占める。この場合弁円錐体
の移動は調節駆動装置２３を用いて行われる。弁座１７
を通る圧力媒体の貫流を阻止することによって、ピスト
ン１２ひいてはラム９を押圧して該ラムを前方に向かっ
て移動させる圧力が形成される。ラム９の前端部に固定
された鍛造工具ＩＯは工作物８に進入する。所定の進入
深さが得られた後で、弁円錐体２０は予選された行程長
さだけ戻る。圧力媒体は、室１４から開放した弁座及び
孔２５．２８を介して室２６に流入し、そこからさらに
導管３２を介して圧力媒体タンクに戻される。

真中の室１５（環状室）における一定の圧力によって、
ピストン１２はラム９と共に戻される。測定兼調整機能
を有するサーボユニットである調節駆動装置２３によっ
て、各運動と共に実際値が目標値と比較され、該調節駆
動装置の制御装置を用いて調整される。この実際値・目
標値比較はすべて４つの鍛造ユニットにおいて、すべて
の鍛造工具ないし各２つの鍛造工具対の同期運転のため
に同時に実施されかつ調整される。

制御装置は、上に述べたのとは別の形式で構成すること
もできる。引戻し圧カニニット１５．３１はばねとして
、蓄圧器として又は油圧式の調圧ユニットとして構成す
ることができる。

また調節駆動装置２３は、適当な始端及び後端制御装置
を備えた弁円錐体２０のための電気式または油圧式の送
り制御装置から成っている。

弁円錐体２０が油圧媒体の流路に位置していて、該弁円
錐体の端面がタンクに流出する無圧の圧力媒体によって
しか負荷されないことに基づき、大口径の作業ピストン
においても極めて小さな制御力しか必要としないという
ことは、制御装置のすべての構成に対して重要なことで
ある。従って室１４に高い圧力が生じている場合でも弁
円錐体２０はほとんど力なしに運動するここかでき、ひ
いてはより迅速かつ正確に制御信号に追従することがで
きる。

上述の作業形式は特に、公称幅はぼ４００ｍｍ以上の寸
法を有する大口径の作業シリンダを実現するために適し
ている。大口径の作業シリンダにおける慣性ピストン運
動の規定された停止動作に帰するところの、作業行程時
におけるピストンの終端位置の規定は、駆動側のピスト
ン出力の調整からも引戻し兼抑圧装置による対抗圧力の
調整からも独立しているので、この両影響値はいまや一
定に保つことができ、この場合作業行程の制御はもっば
ら、ピストン１２における流出開口２５と協働する調節
駆動装置２３のほぼ無力の運動によって行われる。

複数のラムを備えた鍛造機において作業シリンダを一緒
に接続する場合には、規定された始端位置と後端位置と
の間をほぼ無圧で運動する調節駆動装置の同期運動のた
めに、速度と行程の同期化を配慮するだけでよい。それ
というのは、作業シリンダにおけるピストン行程の距離
と速度は調節機構の運動特性によってのみ規定され、作
業ポンプの吐出流によって規定されるのではないからで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による鍛造機の１実施例を部分的に断面
して示す正面図、第２図は第１図に示した鍛造機の側面
図である。 ■・・・鍛造機、２〜５・・・鍛造ユニット、６・・・
フレーム、８・・・工作物、９・・・ラム、１０・・・
鍛造工具、１１・・・油圧シリンダ、１２・・・ピスト
ン、１４．１５・・・室、１６・・・弁、１７・・・弁
座、１８・・・保持プレート、１９・・・蓋、２ｏ・・
・弁円錐体、２３・・・調節駆動装置、２４・・・支台
、２５・・・孔１．２６・・・室、２７・・・ガイドプ
シュ、２８・・・開口、３０．３１．３２・・・導管 ＦＩＧ、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鍛造工具を有する複数のラムを備えた鍛造機であっ
   て、鍛造工具のうちの直径方向で互いに向かい合った少
   なくとも２つの鍛造工具が、同時に鍛造工作物に作用し
   、ラムがピストン・シリンダユニットを有しており、こ
   の場合シリンダ内においてピストンの前後に油圧媒体の
   ための室が配置されている形式のものにおいて、 ピストン（１２）が鍛造工具（９、１０） とは反対の側に、弁座（１７）と弁円錐棒（２０）とか
   ら成る弁（１６）を有しており、弁円錐棒（２０）が調
   節駆動装置（２３） を有しており、 弁座（１７）の後ろでピストン（１２）に シリンダ（１１）における第３の室（２６）に通じる孔
   （２５）が設けられており、 弁座（１１）の前の第１の室（１４）が圧 力媒体によって負荷されていて、第３の室（２６）が導
   管（３２）を介して圧力媒体のための圧力媒体タンクと
   無圧に接続されていて、ピストンを引き戻すために規定
   された小さな圧力面を備えた第２の真中の室（１５）が
   、所定の圧力下にある圧力媒体によって負荷されている ことを特徴とする鍛造機。 ２、真中の室（１５）が常に一定の圧力下にある、請求
   項１記載の鍛造機。 ３、弁座（１７）が別体の保持プレート（１８）に配置
   されている、請求項１又は２記載の鍛造機。 ４、弁座（１２）がピストン（１２）の一部を形成して
   いる、請求項１記載の鍛造機。 ５、ピストン（１２）とラム（９）とが一体に形成され
   ている、請求項１から４までのいずれか１項記載の鍛造
   機。 ６、シリンダ（１１）にガイドプシュ（２７）が配置さ
   れていて、該ガイドプシュが孔（２５）のための流出開
   口（２８）とアンダカットされた周面を有している、請
   求項１から５までのいずれか１項記載の鍛造機。 ７、各２つの鍛造工具対が同時又は交互に工作物に供給
   される、請求項１から６までのいずれか１項記載の鍛造
   機。 ８、調節駆動装置（２３）がサーボ・ユニットであり、
   該サーボ・ユニットが、すべてのシリンダユニットの同
   時の行程運動、均一な行程長さ及び均一かつ／又は対を
   なした行程位置調節のための調節モータとして構成され
   ており、該調節モータが電子制御及びプログラミング可
   能である、請求項１から７までのいずれか１項記載の鍛
   造機。